BR112020005453A2 - seismic sensor - Google Patents
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Abstract
Um sensor sísmico inclui um alojamento externo que tem um eixo central, uma extremidade superior, uma extremidade inferior e uma cavidade interna. Além disso, o sensor sísmico inclui uma massa de prova posicionada de maneira móvel na cavidade interna do alojamento externo. O alojamento externo está configurado para se mover axialmente em relação à massa de prova. Além disso, o sensor sísmico inclui um primeiro elemento tensor posicionado na cavidade interna e posicionado axialmente entre a massa de prova e uma das extremidades do alojamento externo. O primeiro elemento tensor é configurado para flexionar em resposta ao movimento axial do alojamento externo em relação à massa de prova. O primeiro elemento tensor compreende um disco que inclui uma pluralidade de ranhuras circunferencialmente espaçadas que se estendem axialmente através do mesmo. Além disso, o sensor sísmico inclui um elemento sensor posicionado na cavidade interna e axialmente posicionado entre o primeiro elemento tensor e uma das extremidades do alojamento externo. O elemento sensor inclui um material piezelétrico configurado para defletir e gerar um potencial em resposta ao movimento axial do alojamento externo em relação à massa de prova e à flexão do primeiro elemento tensor.A seismic sensor includes an external housing that has a central axis, an upper end, a lower end and an internal cavity. In addition, the seismic sensor includes a test piece movably positioned in the internal cavity of the external housing. The external housing is configured to move axially in relation to the test mass. In addition, the seismic sensor includes a first tensioning element positioned in the internal cavity and positioned axially between the test mass and one end of the external housing. The first tensioning element is configured to flex in response to the axial movement of the outer housing in relation to the test mass. The first tensioning element comprises a disk that includes a plurality of circumferentially spaced grooves that extend axially through it. In addition, the seismic sensor includes a sensor element positioned in the internal cavity and axially positioned between the first tensioning element and one of the ends of the external housing. The sensor element includes a piezoelectric material configured to deflect and generate a potential in response to the axial movement of the external housing in relation to the test mass and the flexing of the first tensioning element.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SENSOR SÍSMICO".Descriptive Report of the Invention Patent for "SYSMIC SENSOR".
[001] A descrição se refere, em geral, a dispositivos para a realização de levantamentos sísmicos. Mais particularmente, a descrição se refere a sensores ou nós sísmicos.[001] The description refers, in general, to devices for carrying out seismic surveys. More particularly, the description refers to seismic sensors or nodes.
[002] O levantamento sísmico, ou sismologia de reflexão, é usado para mapear o subsolo da Terra. Uma fonte sísmica controlada emite ondas sísmicas de baixa frequência que se deslocam através do subsolo da Terra. Nas interfaces entre diferentes camadas rochosas, as ondas sísmicas são parcialmente refletidas. As ondas refletidas retornam para a superfície, onde são detectadas por um ou mais sensores sísmicos. Em particular, os sensores sísmicos detectam e medem as vibrações induzidas pelas ondas. As vibrações no solo detectadas pelos sensores sísmicos na superfície do solo podem ter uma faixa dinâmica muito ampla, com distâncias de deslocamento que variam de centímetros a angstroms. Os dados gravados pelos sensores sísmicos são analisados para revelar a estrutura e composição do subsolo.[002] The seismic survey, or reflection seismology, is used to map the Earth's subsoil. A controlled seismic source emits low frequency seismic waves that move through the Earth's subsoil. At the interfaces between different rock layers, the seismic waves are partially reflected. The reflected waves return to the surface, where they are detected by one or more seismic sensors. In particular, seismic sensors detect and measure vibrations induced by waves. Ground vibrations detected by seismic sensors on the ground surface can have a very wide dynamic range, with displacement distances ranging from centimeters to angstroms. The data recorded by the seismic sensors are analyzed to reveal the structure and composition of the subsoil.
[003] Os sensores sísmicos convencionais (por exemplo, geofones) são, em geral, fabricados com uma bobina elétrica de fio imerso em um forte campo magnético. Estes sensores eletromagnéticos podem ser construídos como ímãs móveis ou bobina móvel. Na versão de bobina móvel, o ímã é fixado ao invólucro o qual é, então, firmemente colocado no solo. A bobina elétrica móvel é imersa no espaço do campo magnético do ímã fixo e a bobina é fracamente acoplada ao alojamento externo do sensor por molas macias que restringem o movimento da bobina ao longo de um único eixo. À medida que a bobina se move em relação ao imã fixo, ela corta progressivamente as linhas de fluxo magnético, gerando uma tensão e corrente nos terminais elétricos da bobina proporcionalmente à velocidade de deslocamento no solo (por exemplo,[003] Conventional seismic sensors (for example, geophones) are, in general, manufactured with an electric coil of wire immersed in a strong magnetic field. These electromagnetic sensors can be constructed as moving magnets or moving coils. In the mobile coil version, the magnet is attached to the housing which is then firmly placed on the ground. The moving electric coil is immersed in the space of the magnetic field of the fixed magnet and the coil is loosely coupled to the external housing of the sensor by soft springs that restrict the movement of the coil along a single axis. As the coil moves in relation to the fixed magnet, it progressively cuts the magnetic flux lines, generating a voltage and current at the coil's electrical terminals in proportion to the travel speed on the ground (for example,
vibrações). No tipo bobina móvel, a bobina define a massa no sensor sísmico que se move em resposta às vibrações no solo.vibrations). In the mobile coil type, the coil defines the mass in the seismic sensor that moves in response to vibrations in the ground.
[004] Outro tipo de sensor sísmico depende da capacitância para gerar o sinal elétrico. Estes são, tipicamente, construídos como sistemas micro-eletromecânicos (MicroElectroMechanicals, MEMs) que usam silício micro usinado com revestimento metálico aplicado a componentes opostos em lados opostos de uma pequena massa revestida e com mola. Estes sensores MEMs têm, em geral, a vantagem de tamanho e peso pequenos quando comparado com um geofone de bobina móvel. O movimento da massa de prova no MEMs em relação às placas fixas externas cria uma capacitância variável que é detectada como um sinal proporcional à aceleração do deslocamento do sensor.[004] Another type of seismic sensor depends on the capacitance to generate the electrical signal. These are typically built as micro-electromechanical systems (MicroElectroMechanicals, MEMs) that use micro-machined silicon with metallic coating applied to opposite components on opposite sides of a small, spring-loaded mass. These MEM sensors generally have the advantage of small size and weight when compared to a moving coil geophone. The movement of the test mass in the MEMs in relation to the fixed external plates creates a variable capacitance that is detected as a signal proportional to the acceleration of the sensor displacement.
[005] São descritas aqui modalidades de sensores sísmicos. Em uma modalidade, um sensor sísmico compreende um alojamento externo que tem um eixo central, uma extremidade superior, uma extremidade inferior e uma cavidade interna. Além disso, o sensor sísmico compreende uma massa de prova posicionada de maneira móvel na cavidade interna do alojamento externo. O alojamento externo está configurado para se mover axialmente em relação à massa de prova. Além disso, o sensor sísmico compreende um primeiro elemento tensor posicionado na cavidade interna e posicionado axialmente entre a massa de prova e uma das extremidades do alojamento externo. O primeiro elemento tensor é configurado para flexionar em resposta ao movimento axial do alojamento externo em relação à massa de prova. O primeiro elemento tensor compreende um disco que inclui uma pluralidade de ranhuras espaçadas circunferencialmente que se estendem axialmente através do mesmo. Além disso, o sensor sísmico compreende um elemento sensor posicionado na cavidade interna e axialmente posicionado entre o primeiro elemento tensor e uma das extremidades do alojamento externo. O elemento sensor compreende um material piezelétrico configurado para defletir e gerar um potencial elétrico em resposta ao movimento axial do alojamento externo em relação à massa de prova e à flexão do primeiro elemento tensor.[005] Seismic sensor modalities are described here. In one embodiment, a seismic sensor comprises an external housing that has a central axis, an upper end, a lower end and an internal cavity. In addition, the seismic sensor comprises a test mass placed in a mobile manner in the internal cavity of the external housing. The external housing is configured to move axially in relation to the test mass. In addition, the seismic sensor comprises a first tensioning element positioned in the internal cavity and positioned axially between the test mass and one end of the external housing. The first tensioning element is configured to flex in response to the axial movement of the outer housing in relation to the test mass. The first tensioning element comprises a disk that includes a plurality of circumferentially spaced grooves extending axially through it. In addition, the seismic sensor comprises a sensor element positioned in the internal cavity and axially positioned between the first tensioning element and one of the ends of the external housing. The sensor element comprises a piezoelectric material configured to deflect and generate an electrical potential in response to the axial movement of the external housing in relation to the test mass and the flexing of the first tensioning element.
[006] Em outra modalidade, um sensor sísmico para um levantamento sísmico compreende um alojamento externo que tem um eixo central. Além disso, o sensor sísmico compreende uma massa de prova posicionada de maneira móvel no alojamento externo. A massa de prova compreende uma fonte de alimentação. Além disso, o sensor sísmico compreende um elemento sensor em formato de disco posicionado no alojamento externo e configurado para detectar o movimento do alojamento externo em relação à massa de prova. Além disso, o sensor sísmico compreende circuitos eletrônicos acoplados ao elemento sensor. Além disso, o sensor sísmico compreende um primeiro elemento tensor e um segundo elemento tensor que suporta a massa de prova dentro do alojamento externo. O segundo elemento tensor é axialmente posicionado entre a massa de prova e o elemento sensor. Cada elemento tensor compreende um disco elástico condutivo que tem uma região central acoplada à massa de prova e uma periferia radialmente externa acoplada de maneira fixa ao alojamento externo. Cada elemento tensor é configurado para flexionar em uma direção axial e resistir à flexão em uma direção radial. Cada elemento tensor acopla eletricamente a fonte de alimentação ao circuito eletrônico.[006] In another embodiment, a seismic sensor for a seismic survey comprises an external housing that has a central axis. In addition, the seismic sensor comprises a test mass placed in a mobile manner in the external housing. The test mass comprises a power supply. In addition, the seismic sensor comprises a disk-shaped sensor element positioned in the outer housing and configured to detect the movement of the outer housing in relation to the test mass. In addition, the seismic sensor comprises electronic circuits coupled to the sensor element. In addition, the seismic sensor comprises a first tensioning element and a second tensioning element that supports the test mass inside the external housing. The second tensioning element is axially positioned between the test mass and the sensor element. Each tensioning element comprises a conductive elastic disk that has a central region coupled to the test mass and a radially external periphery coupled in a fixed manner to the external housing. Each tensioning element is configured to flex in an axial direction and resist flexing in a radial direction. Each tensioning element electrically couples the power supply to the electronic circuit.
[007] São descritas aqui modalidades de métodos para detectar ondas sísmicas que passam através de uma formação subterrânea. Em uma modalidade, um método compreende (a) acoplar um dispositivo de levantamento sísmico em contato com o solo acima da formação subterrânea. O dispositivo de levantamento sísmico compreende um alojamento externo que tem um eixo longitudinal, uma extremidade superior, uma extremidade inferior e uma cavidade interna. O dispositivo de levantamento sísmico também compreende uma massa de prova posicionada de maneira móvel na cavidade interna do alojamento externo. Além disso, o dispositivo de levantamento sísmico compreende um primeiro elemento tensor posicionado na cavidade interna e posicionado axialmente entre a massa de prova e a extremidade inferior do alojamento externo. Além disso, o dispositivo de levantamento sísmico compreende um elemento sensor posicionado na cavidade interna e posicionado axialmente entre a massa de prova e a extremidade inferior do alojamento externo ou a extremidade superior do alojamento externo. O método também compreende (b) orientar o dispositivo de levantamento sísmico com o eixo longitudinal do alojamento em uma orientação vertical. Além disso, o método compreende (c) mover o alojamento externo verticalmente em relação ao corpo em resposta a ondas sísmicas. Além disso, o método compreende (d) flexionar axialmente o primeiro elemento tensor em resposta a (c). Além disso, o método compreende (e) defletir o elemento sensor durante (d). O método também compreende (f) gerar um sinal com o elemento sensor indicativo do movimento vertical do alojamento externo em relação à massa de prova durante (c) em resposta a (e).[007] Here are described modalities of methods to detect seismic waves that pass through an underground formation. In one embodiment, a method comprises (a) coupling a seismic survey device in contact with the ground above the underground formation. The seismic survey device comprises an external housing that has a longitudinal axis, an upper end, a lower end and an internal cavity. The seismic survey device also comprises a test mass movably positioned in the internal cavity of the external housing. In addition, the seismic survey device comprises a first tensioning element positioned in the internal cavity and positioned axially between the test mass and the lower end of the external housing. In addition, the seismic survey device comprises a sensor element positioned in the internal cavity and positioned axially between the test mass and the lower end of the outer housing or the upper end of the outer housing. The method also comprises (b) orienting the seismic survey device with the longitudinal axis of the housing in a vertical orientation. In addition, the method comprises (c) moving the outer housing vertically in relation to the body in response to seismic waves. In addition, the method comprises (d) axially flexing the first tensioning element in response to (c). In addition, the method comprises (e) deflecting the sensor element during (d). The method also comprises (f) generating a signal with the sensor element indicative of the vertical movement of the external housing in relation to the test mass during (c) in response to (e).
[008] Modalidades aqui descritas compreendem uma combinação de características e vantagens destinadas a abordar várias deficiências associadas a determinados dispositivos, sistemas e métodos anteriores. O precedente descreveu de maneira bastante ampla as características e vantagens técnicas da invenção, de modo que a descrição detalhada da invenção a seguir possa ser melhor compreendida. As várias características descritas acima, bem como outras características, serão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica quando de leitura da descrição detalhada a seguir e em referência aos desenhos anexos. Será apreciado por aqueles versados na técnica que a concepção e as modalidades específicas descritas podem ser prontamente usadas como base para modificar ou conceber outras estruturas para atingir os mesmos objetivos da invenção. Também será percebido por aqueles versados na técnica que tais construções equivalentes não se afastam do espírito e escopo da invenção, conforme apresentado nas reivindicações anexas.[008] Modalities described here comprise a combination of characteristics and advantages aimed at addressing various deficiencies associated with certain devices, systems and previous methods. The foregoing described the technical characteristics and advantages of the invention quite broadly, so that the following detailed description of the invention can be better understood. The various features described above, as well as other features, will be readily apparent to those skilled in the art when reading the detailed description below and in reference to the attached drawings. It will be appreciated by those skilled in the art that the design and the specific modalities described can readily be used as a basis for modifying or designing other structures to achieve the same objectives as the invention. It will also be realized by those skilled in the art that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of the invention, as presented in the attached claims.
[009] Para uma descrição detalhada das modalidades preferidas da invenção, referência será agora feita aos desenhos anexos nos quais:[009] For a detailed description of the preferred embodiments of the invention, reference will now be made to the accompanying drawings in which:
[0010] a Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de detecção sísmica que inclui uma pluralidade de sensores sísmicos;[0010] Figure 1 is a schematic view of a seismic detection system that includes a plurality of seismic sensors;
[0011] a Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um sensor sísmico de acordo com os princípios descritos aqui;[0011] Figure 2 is a perspective view of a seismic sensor modality according to the principles described here;
[0012] a Figura 3 é uma vista seccional longitudinal do sensor sísmico da Figura 2;[0012] Figure 3 is a longitudinal sectional view of the seismic sensor in Figure 2;
[0013] a Figura 4 é uma vista terminal em perspectiva da tampa terminal da Figura 2;[0013] Figure 4 is a perspective end view of the end cap of Figure 2;
[0014] a Figura 5 é uma vista em seção transversal parcial ampliada do sensor sísmico da Figura 2 que ilustra o acoplamento entre a tampa e o corpo do alojamento externo;[0014] Figure 5 is an enlarged partial cross-sectional view of the seismic sensor of Figure 2 that illustrates the coupling between the cover and the body of the external housing;
[0015] a Figura 6 é uma vista em perspectiva do conjunto de bobina indutiva da Figura 3;[0015] Figure 6 is a perspective view of the inductive coil assembly of Figure 3;
[0016] a Figura 7 é uma vista lateral em perspectiva do transportador da Figura 3;[0016] Figure 7 is a side perspective view of the carrier of Figure 3;
[0017] a Figura 8 é uma vista lateral em perspectiva do transportador da Figura 3;[0017] Figure 8 is a side perspective view of the carrier of Figure 3;
[0018] a Figura 9 é uma vista seccional ampliada do sensor sísmico da Figura 2;[0018] Figure 9 is an enlarged sectional view of the seismic sensor of Figure 2;
[0019] a Figura 10 é uma vista em perspectiva ampliada do elemento de conexão inferior e do elemento sensor da Figura 3;[0019] Figure 10 is an enlarged perspective view of the lower connection element and the sensor element of Figure 3;
[0020] a Figura 11 é uma vista em perspectiva seccional transversal parcial do sensor sísmico da Figura 2;[0020] Figure 11 is a partial cross-sectional perspective view of the seismic sensor of Figure 2;
[0021] a Figura 12 é uma vista em perspectiva da bateria e da placa de circuito da Figura 3;[0021] Figure 12 is a perspective view of the battery and circuit board of Figure 3;
[0022] a Figura 13 é uma vista em perspectiva ampliada da bateria, da placa de circuito e uma aba da Figura 3;[0022] Figure 13 is an enlarged perspective view of the battery, the circuit board and a tab of Figure 3;
[0023] a Figura 14 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um sensor sísmico de acordo com os princípios descritos aqui;[0023] Figure 14 is a perspective view of a seismic sensor modality according to the principles described here;
[0024] a Figura 15 é uma vista seccional longitudinal do sensor sísmico da Figura 14;[0024] Figure 15 is a longitudinal sectional view of the seismic sensor of Figure 14;
[0025] a Figura 16 é uma vista seccional parcial em perspectiva superior do sensor sísmico da Figura 14;[0025] Figure 16 is a partial sectional view in top perspective of the seismic sensor of Figure 14;
[0026] a Figura 17 é uma vista seccional parcial em perspectiva ampliada do sensor sísmico da Figura 14;[0026] Figure 17 is an enlarged partial sectional view of the seismic sensor of Figure 14;
[0027] a Figura 18 é uma vista seccional ampliada do sensor sísmico da Figura 14;[0027] Figure 18 is an enlarged sectional view of the seismic sensor of Figure 14;
[0028] a Figura 19 é uma vista seccional parcial em perspectiva ampliada do sensor sísmico da Figura 14;[0028] Figure 19 is a partial sectional view in enlarged perspective of the seismic sensor of Figure 14;
[0029] a Figura 20 é uma vista seccional ampliada do sensor sísmico da Figura 14;[0029] Figure 20 is an enlarged sectional view of the seismic sensor of Figure 14;
[0030] a Figura 21 é uma vista em perspectiva da bateria e abas da Figura 16; e[0030] Figure 21 is a perspective view of the battery and tabs of Figure 16; and
[0031] a Figura 22 é uma vista superior de uma modalidade de um guia de acordo com os princípios descritos aqui.[0031] Figure 22 is a top view of an embodiment of a guide according to the principles described here.
[0032] A discussão a seguir é dirigida a várias modalidades exemplificativas. No entanto, aqueles versados na técnica entenderão que os exemplos descritos aqui têm ampla aplicação e que a discussão de qualquer modalidade é apenas um exemplo de tal modalidade e não se destina a sugerir que o escopo da invenção, incluindo as reivindicações, está limitado a tal modalidade.[0032] The following discussion is directed to several exemplary modalities. However, those skilled in the art will understand that the examples described here have wide application and that the discussion of any modality is just an example of such a modality and is not intended to suggest that the scope of the invention, including the claims, is limited to such modality.
[0033] Determinados termos são usados em toda a descrição e reivindicações a seguir para se referir a características ou componentes específicos. Conforme aqueles versados na técnica perceberão, pessoas diferentes podem se referir à mesma característica ou componente por nomes diferentes. Este documento não pretende distinguir entre componentes ou características que diferem quanto ao nome, mas não a função. As figuras do desenho não estão necessariamente em escala. Determinadas características e componentes contidos aqui podem ser mostrados em escala exagerada ou de forma um tanto esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse da clareza e concisão.[0033] Certain terms are used throughout the description and claims below to refer to specific characteristics or components. As those skilled in the art will realize, different people may refer to the same characteristic or component by different names. This document is not intended to distinguish between components or features that differ in name, but not function. The figures in the drawing are not necessarily to scale. Certain features and components contained here may be shown in an exaggerated scale or in a somewhat schematic manner and some details of conventional elements may not be shown in the interest of clarity and conciseness.
[0034] Na discussão a seguir e nas reivindicações, os termos "que incluilem)" e "que compreende(m)" são usados de maneira aberta e, portanto, devem ser interpretados como "incluindo, porém sem limitações...". Além disso, o termo "par" ou "pares" se destina a significar uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro dispositivo se acopla a um segundo dispositivo, esta conexão pode ser através de uma conexão direta ou indireta através de outros dispositivos, componentes e conexões. Além disso, conforme usado aqui, os termos "axial" e "axialmente" significam, em geral, ao longo ou paralelo a um eixo central (por exemplo, eixo central de um corpo ou uma porta), enquanto que os termos "radial" e "radialmente" significam, em geral, perpendicular ao eixo central. Por exemplo, uma distância axial se refere a uma distância medida ao longo ou paralela ao eixo central e uma distância radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo central. Qualquer referência para cima ou para baixo na descrição e nas reivindicações será feita para fins de clareza, com "acima", "superior", "para cima" "abaixo", "inferior" e "para baixo" significando a posição ou direção em uso normal.[0034] In the following discussion and in the claims, the terms "that include" and "that comprises (m)" are used in an open manner and, therefore, should be interpreted as "including, but without limitations ...". In addition, the term "pair" or "pairs" is intended to mean an indirect or direct connection. Thus, if a first device is coupled to a second device, this connection can be through a direct or indirect connection through other devices, components and connections. In addition, as used here, the terms "axial" and "axially" generally mean along or parallel to a central axis (for example, the central axis of a body or a door), while the terms "radial" and "radially" mean, in general, perpendicular to the central axis. For example, an axial distance refers to a distance measured along or parallel to the central axis and a radial distance means a distance measured perpendicular to the central axis. Any reference up or down in the description and claims will be made for the sake of clarity, with "above", "top", "up" "below", "bottom" and "down" meaning the position or direction in normal use.
[0035] Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma representação esquemática de um sistema de levantamento sísmico 50 para levantamento de uma formação rochosa subterrânea 51. Conforme mostrado na Figura 1, o subsolo 51 tem uma composição relativamente uniforme, com exceção da camada 52 a qual pode ser, por exemplo, um tipo diferente de rocha comparado com o restante do subsolo 51. Como um resultado, a camada 52 pode ter uma densidade, velocidade elástica, etc. diferente comparado com o restante do subsolo 51.[0035] Referring now to Figure 1, a schematic representation of a seismic survey system 50 for surveying an underground rock formation 51 is shown. As shown in Figure 1, the subsoil 51 has a relatively uniform composition, with the exception of the layer 52 which can be, for example, a different type of rock compared to the rest of the subsoil 51. As a result, layer 52 can have a density, elastic speed, etc. different compared to the rest of the subsoil 51.
[0036] O sistema de levantamento 50 inclui uma fonte sísmica 54 posicionada na superfície 56 do solo e uma pluralidade de sensores sísmicos 64, 66, 68 firmemente acoplados à superfície 56. A fonte sísmica 54 gera e produz ondas sísmicas controladas 58, 60 62 que são direcionadas para baixo no subsolo 51 e se propagam através do subsolo[0036] The survey system 50 includes a seismic source 54 positioned on the surface 56 of the soil and a plurality of seismic sensors 64, 66, 68 firmly coupled to the surface 56. Seismic source 54 generates and produces controlled seismic waves 58, 60 62 which are directed downwards in the subsoil 51 and propagate through the subsoil
51. Em geral, a fonte sísmica 54 pode ser qualquer fonte sísmica adequada conhecida na técnica incluindo, sem limitação, fontes sísmicas explosivas, caminhões vibroseis e sistemas acelerados de queda de peso, também conhecidos como caminhões basculantes. Por exemplo, um caminhão basculante pode atingir a superfície 56 do solo com um peso ou "martelo", criando um choque que se propaga através do subsolo 51 como ondas sísmicas.51. In general, seismic source 54 can be any suitable seismic source known in the art including, without limitation, explosive seismic sources, vibrating trucks and accelerated weight-loss systems, also known as dump trucks. For example, a dump truck can hit the surface 56 of the ground with a weight or "hammer", creating a shock that spreads through the subsoil 51 like seismic waves.
[0037] Em virtude das diferenças na densidade e/ou velocidade elástica da camada 52 comparado com o restante do subsolo 51, as ondas sísmicas 58, 60, 62 são refletidas, pelo menos parcialmente, a partir da superfície da camada 52. As ondas sísmicas refletidas 58', 60', 62' se propagam para cima da camada 52 para a superfície 56, onde são detectadas pelos sensores sísmicos 64, 66, 68.[0037] Due to the differences in density and / or elastic speed of layer 52 compared to the rest of the subsoil 51, seismic waves 58, 60, 62 are reflected, at least partially, from the surface of layer 52. The waves reflected seismic 58 ', 60', 62 'propagate upward from layer 52 to surface 56, where they are detected by seismic sensors 64, 66, 68.
[0038] A fonte sísmica 54 também pode induzir a ondas de interface de superfície 57 as quais, em geral, se deslocam ao longo da superfície 56 com velocidades relativamente lentas e são detectadas simultaneamente com as ondas sísmicas refletidas 58', 60', 62' mais profundas. As ondas de interface de superfície 57 têm, em geral, uma amplitude maior do que as ondas sísmicas refletidas 58', 60', 62' em virtude dos efeitos cumulativos da perda de energia durante a propagação das ondas sísmicas refletidas 58', 60', 62', tal como dispersão geométrica da frente da onda, perda de transmissão da interface, coeficiente de reflexão fraco e absorção do percurso de deslocamento. O efeito cumulativo destas perdas pode chegar a 75 dB e, em casos acima de 100 dB, na diferença de amplitude entre as várias formas de onda registradas pelos sensores 64, 66, 68.[0038] Seismic source 54 can also induce surface interface waves 57 which, in general, travel along surface 56 at relatively slow speeds and are detected simultaneously with reflected seismic waves 58 ', 60', 62 'deeper. Surface interface waves 57 generally have a greater amplitude than reflected seismic waves 58 ', 60', 62 'due to the cumulative effects of energy loss during the propagation of reflected seismic waves 58', 60 ' , 62 ', such as geometric dispersion of the wavefront, loss of interface transmission, weak reflection coefficient and absorption of the displacement path. The cumulative effect of these losses can reach 75 dB and, in cases above 100 dB, the difference in amplitude between the various waveforms registered by sensors 64, 66, 68.
[0039] Os sensores 64, 66, 68 detectam as várias ondas 57, 58', 60', 62' e, em seguida, armazenam e/ou transmitem dados indicativos das ondas 57, 58', 60', 62' detectadas. Estes dados podem ser analisados para determinar informações sobre a composição do subsolo 51, tal como a localização da camada 52.[0039] The sensors 64, 66, 68 detect the various waves 57, 58 ', 60', 62 'and then store and / or transmit data indicative of the waves 57, 58', 60 ', 62' detected. This data can be analyzed to determine information about the composition of subsoil 51, such as the location of layer 52.
[0040] Embora o sistema de levantamento sísmico 50 seja mostrado e descrito como um sistema de superfície ou terrestre, as modalidades descritas aqui também podem ser usadas em relação a levantamentos sísmicos em zonas de transição (por exemplo, brejos ou pântanos, áreas de águas rasas, tal como entre o solo e o mar) e sistemas de levantamento sísmico marítimos nos quais o subsolo da formação rochosa (por exemplo, subsolo 51) é coberto por uma camada de água. Em sistemas com base no mar, os sensores sísmicos (por exemplo, sensores sísmicos 64, 66, 68) podem ser posicionados em ou no fundo do mar ou, alternativamente, em ou dentro da água. Além disso, em tais sistemas marítimos, tipos alternativos de fontes sísmicas (por exemplo, fontes sísmicas 54) podem ser usados incluindo, sem limitação, pistolas pneumáticas e fontes sonoras de plasma.[0040] Although the seismic survey system 50 is shown and described as a surface or terrestrial system, the modalities described here can also be used in relation to seismic surveys in transition zones (for example, swamps or swamps, water areas shallows, such as between the ground and the sea) and marine seismic survey systems in which the rock formation subsoil (eg subsoil 51) is covered by a layer of water. In sea-based systems, seismic sensors (for example, seismic sensors 64, 66, 68) can be positioned on or on the seabed or, alternatively, on or in the water. In addition, in such marine systems, alternative types of seismic sources (for example, seismic sources 54) can be used including, without limitation, air guns and plasma sound sources.
[0041] Com referência agora às Figuras 2 e 3, é mostrada uma modalidade de um sensor sísmico 100. Em geral, o sensor sísmico 100 pode ser usado em qualquer sistema de levantamento sísmico. Por exemplo, o sensor 100 pode ser usado para qualquer um ou mais dos sensores 64, 66, 68 do sistema de levantamento sísmico 50 mostrado na Figura 1 e descrito acima. Embora o sensor 100 possa ser usado em sistemas de levantamento sísmico terrestres ou marítimos, ele é particularmente adequado para levantamentos sísmicos terrestres.[0041] Referring now to Figures 2 and 3, a modality of a seismic sensor 100 is shown. In general, the seismic sensor 100 can be used in any seismic survey system. For example, sensor 100 can be used for any one or more of sensors 64, 66, 68 of seismic survey system 50 shown in Figure 1 and described above. Although sensor 100 can be used in terrestrial or marine seismic surveying systems, it is particularly suitable for terrestrial seismic surveys.
[0042] Nesta modalidade, o sensor sísmico 100 inclui um alojamento externo 101, um conjunto de bobina indutiva 130 posicionado dentro do alojamento 101, um transportador 140 posicionado no alojamento 101 adjacente ao conjunto de bobina indutiva 130 e um elemento sensor 180 posicionado dentro do alojamento 101 e acoplado ao transportador 140. Um suprimento ou fonte de alimentação 190 e o circuito eletrônico 195 são montados de maneira removível no transportador 140 dentro do alojamento 101. Nesta modalidade, a fonte de alimentação 190 é uma bateria e o circuito eletrônico 195 está na forma de uma placa de circuito (por exemplo, PCB). Assim, a fonte de alimentação 190 também pode ser denominada como bateria 190 e o circuito eletrônico 195 também pode ser denominado como placa de circuito 195.[0042] In this embodiment, the seismic sensor 100 includes an outer housing 101, an inductive coil assembly 130 positioned within housing 101, a conveyor 140 positioned in housing 101 adjacent to inductive coil assembly 130 and a sensor element 180 positioned within the housing 101 and coupled to conveyor 140. A supply or power supply 190 and electronic circuit 195 are removably mounted on conveyor 140 within housing 101. In this embodiment, power supply 190 is a battery and electronic circuit 195 is in the form of a circuit board (for example, PCB). Thus, power supply 190 can also be referred to as battery 190 and electronic circuit 195 may also be referred to as circuit board 195.
[0043] Ainda com referência às Figuras 2 e 3, o alojamento 101 tem um eixo central ou longitudinal 105, uma primeira ou extremidade superior 101a, uma segunda ou extremidade inferior 101b e uma câmara ou cavidade interna 102. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, nesta modalidade, as extremidades 101a, 101b são fechadas e a cavidade interna 102 é vedada e isolada do ambiente circundante, fora do sensor 100, deste modo, protegendo os componentes sensíveis posicionados dentro do alojamento 101 do ambiente (por exemplo, água, sujeira, etc.).[0043] Still with reference to Figures 2 and 3, the housing 101 has a central or longitudinal axis 105, a first or upper end 101a, a second or lower end 101b and an inner chamber or cavity 102. As will be described in more detail below, in this embodiment, the ends 101a, 101b are closed and the internal cavity 102 is sealed and isolated from the surrounding environment, outside the sensor 100, thus protecting the sensitive components positioned inside the housing 101 of the environment (for example, water, dirt, etc.).
[0044] Nesta modalidade, o alojamento 101 inclui um corpo geralmente em formato de copo 110 e uma tampa invertida em formato de copo 120 presa de forma fixa ao corpo 110. Em particular, o corpo[0044] In this embodiment, the housing 101 includes a body generally in the shape of a cup 110 and an inverted cover in the shape of a cup 120 fixedly attached to the body 110. In particular, the body
110 tem um eixo central ou longitudinal 115 coaxialmente alinhado com o eixo 105, uma primeira extremidade ou extremidade superior 110a e uma segunda extremidade ou extremidade inferior 110b que define a extremidade inferior 101b do alojamento 101. Além disso, o corpo 110 inclui uma base cilíndrica plana 111 na extremidade inferior 110b e uma luva tubular 112 que se estende axialmente para cima a partir da base 111 para a extremidade superior 110a. A base 111 fecha a luva 112 na extremidade inferior 110b, no entanto, a luva 112 e o corpo 110 são abertos na extremidade superior 110a. Como um resultado, o corpo 110 inclui um receptáculo 113 que se estende axialmente a partir da extremidade superior 110a para a base 111. O receptáculo 113 faz parte da cavidade interna 102 do alojamento 101. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, a extremidade superior aberta 110a é fechada com a tampa 120. Um flange anular 116 se estende radialmente para fora da luva 112 na extremidade superior 110a e um lábio ou ressalto elevado anular 117 se estende axialmente para cima a partir da base 111 até a cavidade 113. Nesta modalidade, todo o corpo 110 (incluindo a base 111, luva 112 e flange 116) é feito através de moldagem por injeção em uma única peça de policarbonato.110 has a central or longitudinal axis 115 coaxially aligned with the axis 105, a first end or upper end 110a and a second end or lower end 110b that defines the lower end 101b of housing 101. In addition, body 110 includes a cylindrical base flat 111 at the lower end 110b and a tubular sleeve 112 extending axially upwardly from the base 111 to the upper end 110a. The base 111 closes the sleeve 112 at the lower end 110b, however, the sleeve 112 and the body 110 are opened at the upper end 110a. As a result, the body 110 includes a receptacle 113 that extends axially from the upper end 110a to the base 111. The receptacle 113 is part of the inner cavity 102 of the housing 101. As will be described in more detail below, the upper end open 110a is closed with the cap 120. An annular flange 116 extends radially out of sleeve 112 at the upper end 110a and an elevated annular lip or shoulder 117 extends axially upward from base 111 to cavity 113. In this embodiment , the entire body 110 (including the base 111, sleeve 112 and flange 116) is made through injection molding in a single piece of polycarbonate.
[0045] Com referência agora às Figuras 2-4, a tampa 120 tem um eixo central ou longitudinal 125 coaxialmente alinhado com o eixo 105, uma primeira ou extremidade superior 120a que define a extremidade superior 101a do alojamento 101 e uma segunda extremidade ou inferior 120b. Nesta modalidade, a tampa 120 tem o formato geral de um copo invertido. Em particular, a tampa 120 inclui uma parte superior cilíndrica plana 121 na extremidade superior 120a e uma luva tubular 122 que se estende axialmente para baixo a partir da parte superior 121 até a extremidade inferior 120b. A parte superior 121 fecha a luva 122 na extremidade superior 120a, no entanto, a luva 122 e a tampa 120 são abertas na extremidade inferior 120b. Como um resultado, a tampa 120 inclui uma câmara ou cavidade interna 123 que se estende axialmente a partir da extremidade inferior 120b até a parte superior 121. Um flange anular 126 se estende radialmente para fora a partir da luva 122 proximal à extremidade inferior 120b. Além disso, um guia de luz cilíndrico alongado 127 se estende axialmente para baixo a partir da parte superior 121 até a cavidade 113. O guia 127 é coaxialmente posicionado dentro da tampa 120 (por exemplo, o guia 127 tem um eixo central coaxialmente alinhado com o eixo 125) e tem uma primeira ou extremidade superior 127a presa de forma fixa à parte superior 121 e uma segunda ou extremidade inferior 127b distal à parte superior 121b.[0045] With reference now to Figures 2-4, cover 120 has a central or longitudinal axis 125 coaxially aligned with axis 105, a first or upper end 120a that defines the upper end 101a of housing 101 and a second or lower end 120b. In this embodiment, the lid 120 has the general shape of an inverted cup. In particular, the cap 120 includes a flat cylindrical upper part 121 at the upper end 120a and a tubular sleeve 122 which extends axially downwardly from the upper part 121 to the lower end 120b. The upper part 121 closes the sleeve 122 at the upper end 120a, however, the sleeve 122 and the cap 120 are opened at the lower end 120b. As a result, the cap 120 includes an inner chamber or cavity 123 that extends axially from the lower end 120b to the upper part 121. An annular flange 126 extends radially outwardly from the sleeve 122 proximal to the lower end 120b. In addition, an elongated cylindrical light guide 127 extends axially downwardly from the top 121 to the cavity 113. The guide 127 is coaxially positioned within the cap 120 (for example, the guide 127 has a central axis coaxially aligned with the axis 125) and has a first or upper end 127a fixedly attached to the upper part 121 and a second or lower end 127b distal to the upper part 121b.
[0046] Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, o guia 127 faz parte de um conjunto de guias de luz para comunicação sem fio de dados de/para a placa de circuito 195 através da parte superior 121 via transmissão de luz. Nas modalidades descritas aqui, a luz transmitida pelo conjunto de guias de luz tem uma frequência na faixa visível ou infravermelho do espectro eletromagnético (por exemplo, frequência de 3,0 THz a 300,0 THz e comprimento de onda de 1,0 um a 100 um). Em uma modalidade, a luz transmitida pelo conjunto de guias de luz está na faixa do infravermelho do espectro eletromagnético com um comprimento de onda de 850 nm. Para facilitar a transmissão de luz através do guia 127, ele é feito de um material claro/transparente e, para facilitar a transmissão de luz através da parte superior 121, ele é feito de um material claro/transparente. Nesta modalidade, a tampa inteira 120 (incluindo a parte superior 121, a luva 122 e o guia 127) é feita através de moldagem por injeção em uma única peça de policarbonato transparente.[0046] As will be described in more detail below, guide 127 is part of a set of light guides for wireless data communication to / from circuit board 195 through the upper part 121 via light transmission. In the modalities described here, the light transmitted by the set of light guides has a frequency in the visible or infrared range of the electromagnetic spectrum (for example, frequency from 3.0 THz to 300.0 THz and wavelength from 1.0 um to 100 um). In one embodiment, the light transmitted by the set of light guides is in the infrared range of the electromagnetic spectrum with a wavelength of 850 nm. To facilitate the transmission of light through the guide 127, it is made of a clear / transparent material and, to facilitate the transmission of light through the upper part 121, it is made of a clear / transparent material. In this embodiment, the entire cover 120 (including the upper part 121, the sleeve 122 and the guide 127) is made through injection molding in a single piece of transparent polycarbonate.
[0047] Conforme melhor mostrado nas Figuras 2 e 3, nesta modalidade, um conector 128 está localizado na parte externa da tampa 120 na extremidade superior 120a. Nesta modalidade, o conector 128 é um conector de olhal ou furo passante ao qual um cabo, cordão, gancho,[0047] As best shown in Figures 2 and 3, in this embodiment, a connector 128 is located on the outside of cover 120 at the upper end 120a. In this modality, connector 128 is an eye connector or through hole to which a cable, cord, hook,
mosquetão ou similar pode ser fixado de maneira removível. Isto pode facilitar o transporte do sensor 100 durante a implantação e recuperação e/ou facilitar a localização dos sensores 100 para recuperação.carabiner or similar can be removably attached. This can facilitate the transport of the sensor 100 during implantation and recovery and / or facilitate the location of the sensors 100 for recovery.
[0048] Com referência agora à Figura 3, a tampa 120 está presa de forma fixa ao corpo 110. Em particular, a tampa 120 está alinhada coaxialmente com o corpo 110 com a extremidade inferior 120b da tampa 120 assentada na extremidade superior 110a do corpo 110 e flanges anulares 116, 126 se apoiando axialmente uns nos outros. O corpo 110 e a tampa 120 são dimensionados de modo que um ajuste de interferência seja fornecido entre a extremidade inferior 120b da tampa 120 e a extremidade superior 110a do corpo 110 quando a extremidade inferior 120b estiver assentada na extremidade superior 110a. Nesta modalidade, o corpo 110 e a tampa 120 são feitos do mesmo material (policarbonato) e, portanto, podem ser soldados por ultrassom juntos para fixar com segurança a tampa 120 ao corpo 110. Mais especificamente, uma solda ultrassônica anular W110-120 é formada entre a superfície radialmente externa oposta e a superfície interna radialmente das luvas 122, 112, respectivamente, nas extremidades 120b, 110a. A solda Wi10-120 define uma vedação primária anular entre a tampa 120 e o corpo 110 que impede a comunicação fluídica entre as cavidades 113, 123 e o ambiente ao redor do sensor 100. Nesta modalidade, um conjunto de vedação anular secundário ou de backup 129 está localizado entre a tampa 120 e corpo 110. O conjunto de vedação 129 inclui uma vedação de anel em O anular assentada em um recesso anular localizado na superfície inferior do flange 126. A vedação de anel em O é axialmente comprimida entre os flanges 116, 126.[0048] With reference now to Figure 3, the cap 120 is fixedly attached to the body 110. In particular, the cap 120 is aligned coaxially with the body 110 with the lower end 120b of the cap 120 seated on the upper end 110a of the body 110 and annular flanges 116, 126 axially supporting each other. The body 110 and the cover 120 are dimensioned so that an interference fit is provided between the lower end 120b of the cover 120 and the upper end 110a of the body 110 when the lower end 120b is seated on the upper end 110a. In this embodiment, the body 110 and the cap 120 are made of the same material (polycarbonate) and therefore can be ultrasonically welded together to securely attach the cap 120 to the body 110. More specifically, an annular ultrasonic weld W110-120 is formed between the radially opposite outer surface and the radially inner surface of the sleeves 122, 112, respectively, at the ends 120b, 110a. The Wi10-120 weld defines a primary annular seal between cap 120 and body 110 that prevents fluid communication between cavities 113, 123 and the environment around sensor 100. In this embodiment, a secondary or backup annular seal set 129 is located between cover 120 and body 110. Seal assembly 129 includes an annular O-ring seal seated in an annular recess located on the bottom surface of flange 126. The O-ring seal is axially compressed between flanges 116 , 126.
[0049] Com referência agora às Figuras 3 e 6, o conjunto de bobina indutiva 130 é usado para carregar indutivamente a bateria 190 da parte externa do sensor 100 (por exemplo, sem fio). Nesta modalidade, o conjunto de bobina indutiva 130 inclui um corpo cilíndrico em formato de luva 131 e uma bobina 136 enrolada em torno do corpo 131. A bobina 136 é eletricamente acoplada à placa de circuito 195 com fios (não mostrados) que permitem a transferência de corrente para a placa de circuito 195 a qual, por sua vez, carrega a bateria 190 durante as operações de carregamento.[0049] With reference now to Figures 3 and 6, the inductive coil assembly 130 is used to inductively charge battery 190 from the outside of sensor 100 (for example, wireless). In this embodiment, the inductive coil assembly 130 includes a sleeve-shaped cylindrical body 131 and a coil 136 wrapped around body 131. Coil 136 is electrically coupled to circuit board 195 with wires (not shown) that allow transfer of current for circuit board 195 which, in turn, charges battery 190 during charging operations.
[0050] O corpo 131 tem um eixo central 135, uma primeira extremidade ou extremidade superior 131a e uma segunda extremidade ou extremidade inferior 131b. Conforme melhor mostrado na Figura 3, o conjunto 130 é posicionado dentro da tampa 120 com os eixos 135, 105 coaxialmente alinhados. Conforme mostrado na Figura 6, a extremidade superior 131a é aberta, enquanto que um disco 132 se estende através da extremidade inferior 131b. O disco 132 é, em geral, perpendicularmente orientado ao eixo 135 e inclui um furo central 133. A superfície radialmente externa do corpo 131 inclui um recesso anular 134 que se estende axialmente entre as extremidades 131a, 131b. A bobina 136 está assentada no recesso 134 com as espirais da bobina 136 axialmente adjacentes umas às outras. Um par de travas circunferencialmente espaçados 137 e um par de guias circunferencialmente espaçados 138 se estendem axialmente para baixo a partir da extremidade inferior 131b. As travas 137 prendem de maneira liberável o conjunto de bobina 130 ao transportador 140, de modo que o conjunto 130 não possa se mover em rotação ou translação em relação ao transportador 140 e os guias 138 engatam de forma deslizante em uma superfície interna do transportador 140 para facilitar o alinhamento coaxial do corpo 131 e do transportador 140 durante a instalação do conjunto 130. Nesta modalidade, os guias 138 são uniformemente espaçados na periferia em 18 º e as travas 137 são uniformemente espaçadas na periferia em 180º, com um guia 138 posicionado entre cada par de travas 137 circunferencialmente adjacentes.[0050] The body 131 has a central axis 135, a first end or upper end 131a and a second end or lower end 131b. As best shown in Figure 3, the assembly 130 is positioned inside the cover 120 with the axes 135, 105 coaxially aligned. As shown in Figure 6, the upper end 131a is opened, while a disc 132 extends through the lower end 131b. The disc 132 is, in general, perpendicularly oriented to the axis 135 and includes a central hole 133. The radially external surface of the body 131 includes an annular recess 134 that extends axially between the ends 131a, 131b. Coil 136 is seated in recess 134 with coil 136 coils axially adjacent to each other. A pair of circumferentially spaced latches 137 and a pair of circumferentially spaced guides 138 extend axially downwardly from the lower end 131b. Latches 137 releasably secure coil assembly 130 to conveyor 140 so that assembly 130 cannot move in rotation or translation with respect to conveyor 140 and guides 138 slide into an internal surface of conveyor 140 to facilitate the coaxial alignment of the body 131 and the conveyor 140 during the installation of the assembly 130. In this embodiment, the guides 138 are evenly spaced on the periphery by 18 º and the locks 137 are uniformly spaced on the periphery by 180º, with a guide 138 positioned between each pair of circumferentially adjacent locks 137.
[0051] Com referência agora às Figuras 3, 7 e 8, o transportador 140 suporta de forma liberável o elemento sensor 180, a bateria 190 e a placa de circuito 195 dentro do corpo 111 do alojamento externo 110 e opera no elemento sensor 180 em resposta a vibrações induzidas por ondas sísmicas. Nesta modalidade, o transportador 140 tem um eixo central ou longitudinal 145, uma primeira extremidade ou extremidade superior 140a, uma extremidade superior proximal 111a do corpo 111 e uma segunda extremidade ou extremidade inferior 140b assentada contra o ressalto 117 do corpo 110. Conforme melhor mostrado na Figura 3, o transportador 140 é posicionado dentro do corpo 110 com os eixos 145, 105 coaxialmente alinhados.[0051] Referring now to Figures 3, 7 and 8, the conveyor 140 reliably supports the sensor element 180, the battery 190 and the circuit board 195 inside the body 111 of the external housing 110 and operates on the sensor element 180 in response to vibrations induced by seismic waves. In this embodiment, the conveyor 140 has a central or longitudinal axis 145, a first end or upper end 140a, a proximal upper end 111a of the body 111 and a second end or lower end 140b seated against the shoulder 117 of the body 110. As best shown in Figure 3, the conveyor 140 is positioned inside the body 110 with the axes 145, 105 coaxially aligned.
[0052] Com referência agora às Figuras 7 e 8, nesta modalidade, o transportador 140 inclui um elemento de conexão superior 150 na extremidade superior 140a, um elemento de conexão inferior 160 na extremidade inferior 140b e um suporte de bateria 170 axialmente posicionado entre os elementos 150, 160. Uma coluna superior alongada 141 acopla o elemento de conexão superior 150 ao suporte da bateria 170 e uma coluna inferior alongada 142 acopla o elemento de conexão inferior 160 ao suporte da bateria 170. Assim, a coluna 141 é axialmente posicionada entre o suporte da bateria 170 e o elemento de conexão superior 150 e a coluna 142 é axialmente posicionada entre o suporte da bateria 170 e o elemento de conexão inferior 160. Nesta modalidade, os elementos de conexão 150, 160, o suporte 170 e as colunas 141, 142 são posicionados concentricamente e alinhados coaxialmente com o alojamento 101. Além disso, nesta modalidade, os elementos de conexão 150, 160, o suporte 170 e as colunas 141, 142 são monoliticamente formados como uma peça unitária. Em particular, nesta modalidade, todo o transportador 140 é feito como uma peça monolítica através de moldagem por injeção em uma única peça de policarbonato transparente.[0052] Referring now to Figures 7 and 8, in this embodiment, the conveyor 140 includes an upper connecting element 150 at the upper end 140a, a lower connecting element 160 at the lower end 140b and a battery holder 170 axially positioned between the elements 150, 160. An elongated upper column 141 couples the upper connecting element 150 to the battery holder 170 and an elongated lower column 142 couples the lower connecting element 160 to the battery holder 170. Thus, the column 141 is axially positioned between the battery holder 170 and the upper connection element 150 and the column 142 are axially positioned between the battery holder 170 and the lower connection element 160. In this embodiment, the connection elements 150, 160, the support 170 and the columns 141, 142 are positioned concentrically and aligned coaxially with the housing 101. In addition, in this embodiment, the connecting elements 150, 160, the support 170 and the columns 141, 142 are sound o monolithically formed as a unitary piece. In particular, in this embodiment, the entire conveyor 140 is made as a monolithic piece through injection molding in a single piece of transparent polycarbonate.
[0053] O elemento de conexão superior 150 tem uma primeira extremidade ou extremidade superior 150a que define a extremidade superior 140a do transportador 140 e uma segunda extremidade ou extremidade inferior 150b oposta à extremidade 150a. Além disso, o elemento de conexão superior 150 inclui um corpo anular 151 que se estende axialmente entre as extremidades 150a, 150b, um elemento de flexão ou tensor 152 montado no corpo 151 na extremidade inferior 150b e um flange de montagem geralmente anular 153 que se estende radialmente para fora a partir do corpo 151 na extremidade inferior 150b. Um par de furos uniformemente espaçados circunferencialmente 154 se estende radialmente através do corpo 151. Os guias 138 do conjunto de bobina indutiva 130 são posicionados (por exemplo, dimensionados e posicionados) para engatar de maneira deslizante na superfície interna da luva 151 na extremidade superior 150a, enquanto que as travas 137 engatam de forma liberável nos furos 154, deste modo, alinhando e conectando o conjunto 130 e o elemento de conexão 150.[0053] The upper connecting element 150 has a first end or upper end 150a that defines the upper end 140a of the conveyor 140 and a second end or lower end 150b opposite the end 150a. In addition, the upper connecting element 150 includes an annular body 151 which extends axially between the ends 150a, 150b, a bending or tensioning element 152 mounted on the body 151 at the lower end 150b and a generally annular mounting flange 153 which extends radially outwardly from the body 151 at the lower end 150b. A pair of uniformly spaced circumferentially holes 154 extends radially through the body 151. The guides 138 of the inductive coil assembly 130 are positioned (for example, dimensioned and positioned) to slide into the inner surface of the sleeve 151 at the top end 150a , while the locks 137 releasably engage the holes 154, thus aligning and connecting the assembly 130 and the connecting element 150.
[0054] Com referência novamente às Figuras 7 e 8, o flange de montagem 153 se estende radialmente para fora a partir do corpo 151. Nesta modalidade, o flange 153 não é um flange anular contínuo, porém, inclui uma pluralidade de segmentos de extensão circunferencial 153a. Cada segmento 153a tem uma superfície cilíndrica radialmente externa 153b posicionada substancialmente no mesmo raio que a superfície interna da luva 112 do corpo 110. Em particular, as superfícies cilíndricas 153b dos segmentos 153a são presas de modo fixo à luva 112 na extremidade superior proximal 110a, conforme mostrado na Figura 3. Em geral, os segmentos 153a podem ser presos à luva 112 através de qualquer meio adequado conhecido na técnica incluindo, sem limitação, adesivo, ajuste de interferência, conexão soldada, etc. Nesta modalidade, o elemento de conexão superior 150 e o alojamento 110 são feitos de policarbonato e, portanto, os segmentos[0054] With reference again to Figures 7 and 8, the mounting flange 153 extends radially outwardly from the body 151. In this embodiment, the flange 153 is not a continuous annular flange, however, it includes a plurality of extension segments circumferential 153a. Each segment 153a has a radially outer cylindrical surface 153b positioned at substantially the same radius as the inner surface of sleeve 112 of body 110. In particular, the cylindrical surfaces 153b of segments 153a are fixedly attached to sleeve 112 at the proximal upper end 110a, as shown in Figure 3. In general, segments 153a can be attached to sleeve 112 by any suitable means known in the art including, without limitation, adhesive, interference fit, welded connection, etc. In this embodiment, the upper connection element 150 and the housing 110 are made of polycarbonate and therefore the segments
153a são soldados por ultrassom à luva 112 ao longo das superfícies 153b.153a are ultrasonically welded to sleeve 112 along surfaces 153b.
[0055] O sensor sísmico 100 pode ser dotado de uma blindagem eletromagnética. Blindagens eletromagnéticas são conhecidas na técnica e podem proteger os componentes do sensor contra sinais de radiofrequência externos ao sensor, o que poderia interferir na operação dos componentes.[0055] The seismic sensor 100 can be provided with an electromagnetic shield. Electromagnetic shielding is known in the art and can protect the sensor components from radio frequency signals external to the sensor, which could interfere with the operation of the components.
[0056] Com referência agora às Figuras 3, 5 e 7, o elemento tensor 152 é um elemento flexível e resiliente que flexiona e se deforma elasticamente em resposta ao movimento relativo do alojamento externo 101 em relação ao suporte da bateria 170 e aos componentes montados no mesmo (por exemplo, bateria 190 e placa de circuito 195). Nesta modalidade, o elemento tensor 152 compreende um disco ou flange anular 156 que inclui uma pluralidade de cortes ou ranhuras 157 uniformemente espaçados circunferencialmente. Cada ranhura 157 se estende axialmente através do disco 156. Além disso, cada ranhura 157 espirala radialmente para fora ao se mover a partir de uma extremidade radialmente interna proximal ao centro do disco 156 e um corpo proximal à extremidade radialmente externa 151. Nesta modalidade, são fornecidas três ranhuras 157, cada par de extremidades internas circunferencialmente adjacentes das ranhuras 157 é angularmente espaçado em 120º em relação ao eixo 145, cada par de extremidades externas circunferencialmente adjacentes das ranhuras 157 é angularmente espaçado em 120º em torno do eixo 145 e cada ranhura 157 se estende ao longo de um ângulo espiral medido em torno do eixo 145 entre suas extremidades de cerca de 180º. Conforme usado aqui, o termo "ângulo espiral" se refere ao ângulo medido em torno de um eixo entre as extremidades terminais de um objeto (por exemplo, ângulo medido em torno do eixo 145 entre as extremidades de uma ranhura 157). As extremidades radialmente internas das ranhuras 157 são radialmente espaçadas do centro do disco 156 e do eixo 145. Como um resultado, uma porção central do disco 156 constitui uma região sólida no disco 156 à qual a extremidade superior da coluna 141 é presa de forma fixa.[0056] With reference now to Figures 3, 5 and 7, the tensioning element 152 is a flexible and resilient element that flexes and deforms elastically in response to the relative movement of the external housing 101 in relation to the battery support 170 and the assembled components on it (for example, battery 190 and circuit board 195). In this embodiment, the tensioning element 152 comprises an annular disk or flange 156 that includes a plurality of cuts or grooves 157 uniformly spaced circumferentially. Each groove 157 extends axially through disc 156. In addition, each groove 157 spirals radially outwardly when moving from a radially inner end proximal to the center of disc 156 and a body proximal to the radially outer end 151. In this embodiment, three grooves 157 are provided, each pair of circumferentially adjacent inner ends of grooves 157 is angularly spaced 120 ° to axis 145, each pair of circumferentially adjacent outer ends of grooves 157 is angularly spaced 120 ° to axis 145 and each groove 157 extends along a spiral angle measured around axis 145 between its ends of about 180 °. As used herein, the term "spiral angle" refers to the angle measured around an axis between the end ends of an object (for example, angle measured around axis 145 between the ends of a groove 157). The radially internal ends of the grooves 157 are radially spaced from the center of the disc 156 and the axis 145. As a result, a central portion of the disc 156 constitutes a solid region on the disc 156 to which the upper end of the column 141 is fixedly attached. .
[0057] O elemento tensor 152 inclina radialmente o suporte da bateria 170 e os componentes montados no mesmo para uma posição central ou concêntrica radialmente espaçada do alojamento 101, mas não suporta ou suporta substancialmente o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo. Assim, o elemento tensor 152 cede ao peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo. Em particular, o disco 156 é uma estrutura semi- rígida que geralmente resiste à flexão e curvatura. No entanto, a presença de ranhuras em espiral 157 aumenta a flexibilidade do disco 156 na região ao longo da qual as ranhuras 157 estão posicionadas (por exemplo, a região posicionada radialmente entre a coluna 141 e os segmentos 153a), permitindo que a região flexione na direção axial (para cima e para baixo) com relativa facilidade. As ranhuras em espiral 157 também aumentam a flexibilidade do disco 156 na direção radial. No entanto, as ranhuras em espiral 157 não permitem que o disco 156 flexione tão facilmente na direção radial. Em virtude do grau relativamente alto de flexibilidade do elemento tensor 152 na direção axial, quando uma carga axial é aplicada ao elemento tensor 152 pela coluna 141, as ranhuras 157 geralmente permitem que a porção central do disco 156 se mova axialmente de forma livre para cima e para baixo em relação aos segmentos 153a. No entanto, em virtude da flexibilidade mais limitada na direção radial, quando uma carga radial é aplicada ao elemento tensor 152 pela coluna 141, as ranhuras 157 geralmente impedem que a porção central do disco 156 se mova radialmente em relação aos segmentos 153a e, até a extensão limitada em que a porção central do disco 156 se move radialmente, o disco 156 impele a porção central e a coluna 141 de volta ao alinhamento coaxial com os eixos 105, 145.[0057] The tensioner 152 tilts the battery holder 170 radially and the components mounted thereon to a radially spaced central or concentric position of the housing 101, but does not substantially support or support the weight of the battery holder 170 and the components mounted on the same. Thus, the tensioning element 152 yields to the weight of the battery support 170 and the components mounted on it. In particular, disk 156 is a semi-rigid structure that generally resists bending and flexing. However, the presence of spiral grooves 157 increases the flexibility of the disc 156 in the region along which the grooves 157 are positioned (for example, the region positioned radially between the column 141 and the segments 153a), allowing the region to flex in the axial direction (up and down) relatively easily. The spiral grooves 157 also increase the flexibility of the disc 156 in the radial direction. However, the spiral grooves 157 do not allow the disc 156 to flex so easily in the radial direction. Due to the relatively high degree of flexibility of the tensioning element 152 in the axial direction, when an axial load is applied to the tensioning element 152 by the column 141, the grooves 157 generally allow the central portion of the disc 156 to move axially freely upwards and down in relation to segments 153a. However, due to the more limited flexibility in the radial direction, when a radial load is applied to the tensioner element 152 by the column 141, the grooves 157 generally prevent the central portion of the disc 156 from moving radially in relation to segments 153a and, even the limited extent in which the central portion of the disc 156 moves radially, the disc 156 pushes the central portion and the column 141 back into coaxial alignment with the axes 105, 145.
[0058] Conforme melhor mostrado nas Figuras 3 e 8, nesta modalidade, um guia de luz em formato de L alongado e curvado 143 é acoplado ao elemento de conexão superior 150. O guia de luz 143 tem uma primeira extremidade 143a proximal à placa de circuito 195, uma segunda extremidade 143b proximal à extremidade inferior 127b do guia de luz 127, uma primeira ou porção horizontal 144a que se estende radialmente a partir da extremidade 143a, uma segunda ou porção vertical 144b que se estende axialmente a partir da extremidade 143b e uma curva ou curvatura de 90º que se estende entre as porções 144a, 144b. A porção vertical 144b se estende através do centro do disco 156 do elemento tensor 152 e do furo 133 do conjunto de bobina 130 e é coaxialmente alinhada com o guia de luz 127 e o alojamento 101. Similar ao guia de luz 127, para facilitar a transmissão de luz, o guia 143 é feito de um material claro/transparente, tal como policarbonato transparente. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, os guias de luz 127, 143 formam o conjunto de guias de luz que comunica dados sem fio de/para a placa de circuito 195 para a parte superior 121. Um espaço Gg está localizado axialmente entre as extremidades 127b, 143b para permitir o movimento axial relativo entre os guias de luz 127, 143. O espaço Gg tem uma altura axialmente medida entre as extremidades 127b, 143b a qual é, de preferência, minimizada para reduzir a perda de luz transmitida entre os guias de luz 127, 143 através do espaço Gg, permitindo o movimento axial relativo suficiente entre os guias de luz 127, 143, conforme será descrito em mais detalhes abaixo. Nesta modalidade, o movimento axial relativo dos guias de luz 127, 143 é de cerca de 10,0 mícrons e, portanto, o espaço Gg tem, de preferência, pelo menos 10 mícrons.[0058] As best shown in Figures 3 and 8, in this embodiment, an elongated and curved L-shaped light guide 143 is coupled to the upper connecting element 150. The light guide 143 has a first end 143a proximal to the plate circuit 195, a second end 143b proximal to the lower end 127b of light guide 127, a first or horizontal portion 144a extending radially from end 143a, a second or vertical portion 144b extending axially from end 143b and a 90 ° curve or curvature that extends between portions 144a, 144b. The vertical portion 144b extends through the center of the disk 156 of the tensioner element 152 and the hole 133 of the coil assembly 130 and is coaxially aligned with the light guide 127 and the housing 101. Similar to the light guide 127, to facilitate the light transmission, the guide 143 is made of a clear / transparent material, such as transparent polycarbonate. As will be described in more detail below, light guides 127, 143 form the light guide set that wirelessly communicates data to / from circuit board 195 to the top 121. A Gg space is located axially between the ends 127b, 143b to allow relative axial movement between the light guides 127, 143. The space Gg has an axially measured height between the ends 127b, 143b which is preferably minimized to reduce the loss of light transmitted between the guides of light 127, 143 through the space Gg, allowing sufficient relative axial movement between the light guides 127, 143, as will be described in more detail below. In this embodiment, the relative axial movement of the light guides 127, 143 is about 10.0 microns and, therefore, the Gg space is preferably at least 10 microns.
[0059] Com referência agora às Figuras 3 e 7-10, o elemento de conexão inferior 160 inclui um flange de montagem anular 161 e um elemento de flexão ou tensor 162 montado no flange 156. Nesta modalidade, o flange 161 não é um flange anular contínuo, porém, inclui uma pluralidade de segmentos de extensão circunferencial 161a. Cada segmento 161a tem uma superfície cilíndrica radialmente externa 161b posicionada substancialmente no mesmo raio que a superfície interna da luva 112 do corpo 110. Em particular, as superfícies cilíndricas 161b dos segmentos 161a são presas de maneira fixa à luva 112 proximal à extremidade inferior 110b, conforme mostrado na Figura 9. Em geral, os segmentos 161a podem ser presos à luva 112 através de qualquer meio adequado conhecido na técnica incluindo, sem limitação, adesivo, ajuste de interferência, conexão soldada, etc. Nesta modalidade, o elemento de conexão inferior 160 e o alojamento 110 são feitos de policarbonato e, portanto, os segmentos 161a são soldados por ultrassom na luva 112 ao longo das superfícies 161b. Conforme melhor mostrado nas Figuras 8 e 10, o flange 161 inclui um par de dedos resilientes circunferencialmente espaçados 163 que podem ser flexionados radialmente para fora para posicionar o elemento sensor 180 dentro do flange 156 e depois deixados voltar radialmente para dentro para manter o elemento sensor 180 na posição desejado dentro do flange 161.[0059] Referring now to Figures 3 and 7-10, the lower connecting element 160 includes an annular mounting flange 161 and a bending or tensioning element 162 mounted on flange 156. In this embodiment, flange 161 is not a flange continuous annular, however, includes a plurality of circumferential length segments 161a. Each segment 161a has a radially outer cylindrical surface 161b positioned at substantially the same radius as the inner surface of sleeve 112 of body 110. In particular, the cylindrical surfaces 161b of segments 161a are fixedly attached to sleeve 112 proximal to the lower end 110b, as shown in Figure 9. In general, segments 161a can be attached to sleeve 112 by any suitable means known in the art including, without limitation, adhesive, interference fit, welded connection, etc. In this embodiment, the lower connecting element 160 and the housing 110 are made of polycarbonate and, therefore, segments 161a are ultrasonically welded in sleeve 112 along surfaces 161b. As best shown in Figures 8 and 10, flange 161 includes a pair of circumferentially spaced resilient fingers 163 that can be flexed radially outward to position the sensor element 180 within the flange 156 and then allowed to return radially inward to maintain the sensor element 180 in the desired position within flange 161.
[0060] Com referência agora às Figuras 7-9, o elemento tensor 162 é similar ao elemento tensor 152 anteriormente descrito. Em particular, o elemento tensor 162 é um elemento resiliente que flexiona e deforma elasticamente em resposta ao movimento relativo do alojamento externo 101 em relação ao suporte da bateria 170 e aos componentes montados no mesmo (por exemplo, bateria 190 e placa de circuito 195). Além disso, o elemento tensor 162 compreende um disco ou flange anular 156, conforme anteriormente descrito. A extremidade inferior da coluna 142 é presa de maneira fixa à região central sólida do disco 156 do elemento tensor 162. No entanto, nesta modalidade, o elemento tensor 162 inclui um indutor de deflexão semiesférico ou botão 164 e uma crista ou lábio de suporte anular que se estende axialmente a partir da parte inferior do disco 156. O botão 164 é centralizado no disco 156 e o lábio 166 é coaxialmente alinhado com o disco 156. Além disso, o lábio 166 é radialmente posicionado entre as ranhuras 157 e o flange de montagem 161. O botão 164 e o lábio 166 se estendem na mesma distância axialmente medida a partir da parte inferior do disco 156.[0060] With reference now to Figures 7-9, the tension element 162 is similar to the tension element 152 previously described. In particular, the tensioning element 162 is a resilient element that flexes and deforms elastically in response to the relative movement of the outer housing 101 in relation to the battery holder 170 and the components mounted thereon (for example, battery 190 and circuit board 195) . In addition, the tensioning element 162 comprises an annular disk or flange 156, as previously described. The lower end of the column 142 is fixedly attached to the solid central region of the disc 156 of the tension element 162. However, in this embodiment, the tension element 162 includes a semi-spherical deflection inductor or button 164 and an annular support lip or crest which extends axially from the bottom of the disc 156. The button 164 is centered on the disc 156 and the lip 166 is coaxially aligned with the disc 156. In addition, the lip 166 is radially positioned between the grooves 157 and the flange of assembly 161. The button 164 and the lip 166 extend the same axially measured distance from the bottom of the disc 156.
[0061] Com referência agora às Figuras 9 e 10, o elemento sensor 180 é um disco plano assentado dentro do flange de montagem 161 contra o botão 164 e o lábio 166 - a ponta do botão 164 engata no centro da superfície superior do elemento sensor 180 e o lábio 166 engata na periferia radialmente externa da superfície superior do elemento sensor[0061] With reference now to Figures 9 and 10, the sensor element 180 is a flat disc seated inside the mounting flange 161 against the button 164 and the lip 166 - the tip of the button 164 engages in the center of the upper surface of the sensor element 180 and lip 166 engages the radially outer periphery of the upper surface of the sensor element
180. Os dedos 163 mantêm o elemento sensor 180 dentro do flange 161 contra o botão 164 e o lábio 166. Conforme melhor mostrado na Figura 9, o ressalto 117 do corpo 110 é posicionado no mesmo raio do lábio 166 e engata na periferia radialmente externa da superfície inferior do elemento sensor 180 axialmente oposto ao lábio 166. Assim, a periferia externa do elemento sensor 180 é comprimida e fixada na posição entre o ressalto 117 e o lábio 166.180. Fingers 163 hold sensor element 180 within flange 161 against button 164 and lip 166. As best shown in Figure 9, shoulder 117 of body 110 is positioned in the same radius as lip 166 and engages the radially outer periphery from the lower surface of the sensor element 180 axially opposite the lip 166. Thus, the outer periphery of the sensor element 180 is compressed and fixed in the position between the shoulder 117 and the lip 166.
[0062] Da mesma maneira que o elemento tensor 152 anteriormente descrito, o elemento tensor 162 impele radialmente o suporte da bateria 170 e os componentes montados no mesmo para uma posição central ou concêntrica radialmente espaçada do alojamento 101, mas não suporta nem sustenta substancialmente o peso do suporte da bateria 170 e os componentes montados no mesmo. Assim, o elemento tensor 162 cede ao peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo. Em virtude do grau relativamente alto de flexibilidade do elemento tensor 162 na direção axial, quando uma carga axial é aplicada ao elemento tensor 162 pela coluna 142, as ranhuras 157 geralmente permitem que a porção central do disco 156 se mova axialmente de forma livre para cima e para baixo em relação aos segmentos 153a. No entanto, em virtude da flexibilidade mais limitada na direção radial, quando uma carga radial é aplicada ao elemento tensor 162 pela coluna 142, as ranhuras 157 geralmente impedem que a porção central do disco 156 se mova radialmente em relação aos segmentos 161a e, até a extensão limitada que a porção central do disco 156 se move radialmente, o disco 156 impele a porção central e a coluna 142 de volta ao alinhamento coaxial com os eixos 105, 145.[0062] In the same way as the tensioning element 152 previously described, the tensioning element 162 radially pushes the battery support 170 and the components mounted on it to a radially spaced central or concentric position of the housing 101, but does not substantially support or support the weight of the battery holder 170 and the components mounted on it. Thus, the tensioning element 162 yields to the weight of the battery support 170 and the components mounted thereon. Due to the relatively high degree of flexibility of the tensioning element 162 in the axial direction, when an axial load is applied to the tensioning element 162 by the column 142, the grooves 157 generally allow the central portion of the disc 156 to move axially free upwards and down in relation to segments 153a. However, due to the more limited flexibility in the radial direction, when a radial load is applied to the tensioning element 162 by the column 142, the grooves 157 generally prevent the central portion of the disc 156 from moving radially in relation to the segments 161a and even the limited extent that the central portion of the disc 156 moves radially, the disc 156 pushes the central portion and the column 142 back into coaxial alignment with the axes 105, 145.
[0063] Os flanges anulares 153, 161 são presos de maneira fixa ao alojamento externo 101 e às colunas 141, 142 acopladas ao suporte de bateria 170 para impelir os elementos tensores 152, 162, respectivamente. Assim, o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo fazem com que os elementos tensores 152, 162 flexionem e cedam na direção axial, deste modo, colocando a ponta do botão 164 em contato com o centro do elemento sensor 180 e transferindo substancialmente todo o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo para o centro do elemento sensor 180 (via o botão 164).[0063] The annular flanges 153, 161 are fixedly attached to the external housing 101 and to the columns 141, 142 coupled to the battery support 170 to urge the tension elements 152, 162, respectively. Thus, the weight of the battery support 170 and the components mounted on it cause the tension elements 152, 162 to flex and sag in the axial direction, thus placing the tip of the button 164 in contact with the center of the sensor element 180 and transferring substantially the entire weight of the battery holder 170 and the components mounted on it to the center of the sensor element 180 (via button 164).
[0064] Conforme melhor mostrado na Figura 9, a ponta do botão 164 entra em contato com o centro do elemento sensor 180 e transfere o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo para o elemento sensor 180 com o alojamento externo 101 e o suporte da bateria 170 em repouso (por exemplo, nenhum movimento relativo entre o alojamento externo 101 e o suporte da bateria 170). À periferia externa do elemento sensor 180 está contida entre o lábio 166 e o ressalto 117 e, assim, quando o botão 164 é apoiado contra o elemento sensor 180 sob o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo, a periferia externa do elemento sensor 180 é estática em relação ao alojamento 101.[0064] As best shown in Figure 9, the tip of the button 164 contacts the center of the sensor element 180 and transfers the weight of the battery holder 170 and the components mounted on it to the sensor element 180 with the external housing 101 and the battery holder 170 at rest (e.g., no relative movement between the outer housing 101 and the battery holder 170). The outer periphery of the sensor element 180 is contained between the lip 166 and the shoulder 117 and, thus, when the button 164 is supported against the sensor element 180 under the weight of the battery support 170 and the components mounted on it, the external periphery of the sensor element 180 is static in relation to the housing 101.
[0065] Com referência novamente às Figuras 7 e 8, o suporte de bateria 170 tem uma primeira extremidade ou extremidade superior 170a e uma segunda extremidade ou extremidade inferior 170b. Além disso, o suporte da bateria 170 inclui uma primeira parede ou parte superior 171 posicionada na extremidade superior 170a, uma segunda parede ou parte inferior 172 posicionada na extremidade inferior 170b e um corpo semicilíndrico 173 que se estende axialmente entre as paredes 171, 172. Cada parede 171, 172 é uma placa ou disco anular que inclui um recesso retangular 174 que se estende radialmente para dentro a partir da borda radialmente externa do disco. Os recessos 174 das paredes 171, 172 são circunferencialmente alinhados e dimensionados para receber a placa de circuito 195, conforme mostrado na Figura 11. Conforme melhor mostrado na Figura 3, cada parede 171, 172 tem um raio externo que é menor do que o raio interno do alojamento externo 101. Assim, um espaço Gr está radialmente localizado entre cada parede 171, 172 e o alojamento 101. Cada espaço Gr tem uma largura radialmente medida entre a parede 171, 172 e o alojamento externo 101. Nas modalidades descritas aqui, a largura radial de cada espaço Gr é, de preferência, maior do que 0,0 mm (por exemplo, diferente de zero) e menor do que 2,0 mm e, mais preferivelmente, maior do que 0,0 mm e menor do que 1,0 mm, com o suporte da bateria 170 posicionado concentricamente no alojamento externo 101. O espaço Gr permite que o alojamento externo 101 se mova radial e lateralmente em relação ao suporte de bateria 170 à medida que os discos 156 dos elementos tensores 152, 162 flexionam, porém, limitam o máximo deste movimento radial e lateral. Assim, as paredes 171, 172 funcionam como limitadores de movimento radial ou batentes - o suporte da bateria 180 pode se mover radialmente dentro do alojamento 101 até que a parede 171, 172 entre em contato radialmente com o alojamento 101.[0065] Referring again to Figures 7 and 8, the battery holder 170 has a first end or upper end 170a and a second end or lower end 170b. In addition, the battery holder 170 includes a first wall or upper part 171 positioned at the upper end 170a, a second wall or lower part 172 positioned at the lower end 170b and a semi-cylindrical body 173 which extends axially between the walls 171, 172. Each wall 171, 172 is an annular plate or disk that includes a rectangular recess 174 that extends radially inward from the radially outer edge of the disk. The recesses 174 of the walls 171, 172 are circumferentially aligned and dimensioned to receive the circuit board 195, as shown in Figure 11. As best shown in Figure 3, each wall 171, 172 has an external radius that is less than the radius inner of the outer housing 101. Thus, a space Gr is radially located between each wall 171, 172 and the housing 101. Each space Gr has a radially measured width between the wall 171, 172 and the outer housing 101. In the modalities described here, the radial width of each space Gr is preferably greater than 0.0 mm (for example, different from zero) and less than 2.0 mm and, more preferably, greater than 0.0 mm and less than than 1.0 mm, with the battery holder 170 positioned concentrically in the outer housing 101. The space Gr allows the outer housing 101 to move radially and laterally in relation to the battery holder 170 as the discs 156 of the tensioning elements 152 , 162 flex, however , limit the maximum of this radial and lateral movement. Thus, walls 171, 172 function as radial movement limiters or stops - battery holder 180 can move radially within housing 101 until wall 171, 172 contacts radially with housing 101.
[0066] Com referência novamente às Figuras 7 e 8, um par de colunas circunferencialmente espaçados de maneira uniforme 176 se estende axialmente a partir da periferia radialmente externa de cada parede 171, 172. As colunas 176 da parede superior 171 se estendem axialmente para cima em direção ao elemento tensor 152 e colunas 176 da parede 172 se estendem axialmente para baixo em direção ao elemento tensor 162. No entanto, as extremidades terminais das colunas 176 são axialmente espaçadas dos elementos tensores axialmente adjacentes 152, 162. Assim, um espaço Ga é posicionado axialmente entre a extremidade terminal de cada coluna 176 e o elemento tensor axialmente adjacente 152, 162. Cada espaço Ga tem uma altura axialmente medida entre a extremidade terminal de cada coluna 176 e o elemento tensor axialmente adjacente 152, 162. Nas modalidades descritas aqui, a altura axial de cada espaço Ga é, de preferência, cerca de 10,0 mícrons, com o suporte da bateria 170 na posição neutra no alojamento externo 101. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, o espaço Ga permite que o alojamento externo 101 se mova axialmente em relação ao suporte da bateria 170 à medida que discos 156 dos elementos tensores 152, 162 flexionam, porém, limitam o movimento axial relativo máximo a uma distância que corresponde ao tamanho do espaço Ga. Assim, as colunas 176 funcionam como limitadores de movimento axial ou batentes - o alojamento externo 101 pode se mover axialmente para baixo em relação ao suporte da bateria 170 até que o elemento tensor 152 contate as colunas 176 que se estendem a partir da parede superior 171 e o alojamento externo 101 pode se mover axialmente para cima em relação ao suporte da bateria 170 até que o elemento tensor 162 contate as colunas 176 que se estendem a partir da parede inferior 172. A altura axial mínima do espaço Gg entre as extremidades 127b, 143b dos guias[0066] Referring again to Figures 7 and 8, a pair of uniformly spaced circumferentially columns 176 extends axially from the radially outer periphery of each wall 171, 172. Columns 176 of the upper wall 171 extend axially upward towards the tensioning element 152 and columns 176 of the wall 172 extend axially downwards towards the tensioning element 162. However, the terminal ends of the columns 176 are axially spaced from the axially adjacent tensioning elements 152, 162. Thus, a space Ga is positioned axially between the end of each column 176 and the axially adjacent tension element 152, 162. Each space Ga has an axially measured height between the end of each column 176 and the axially adjacent tension element 152, 162. In the embodiments described here, the axial height of each Ga space is preferably about 10.0 microns, with the battery holder 170 in the neutral position in the housing external 101. As will be described in more detail below, the space Ga allows the external housing 101 to move axially in relation to the battery holder 170 as discs 156 of the tensioning elements 152, 162 flex, however, limit the axial movement maximum relative to a distance that corresponds to the size of the Ga space. Thus, the columns 176 act as axial movement limiters or stops - the outer housing 101 can move axially downwards with respect to the battery holder 170 until the tensioner 152 contacts the columns 176 which extend from the upper wall 171 and the outer housing 101 can move axially upwards relative to the battery holder 170 until the tensioner 162 contacts the columns 176 extending from the bottom wall 172. The minimum axial height of the space Gg between the ends 127b, 143b of guides
127, 143, respectivamente, é maior do que zero quando as colunas 176 que se estendem a partir da parede 171 se apoiam axialmente no elemento tensor 152, deste modo, impedindo que as extremidades 127b, 143b entrem em contato uma com a outra.127, 143, respectively, is greater than zero when the columns 176 extending from the wall 171 are axially supported on the tensioning element 152, thereby preventing the ends 127b, 143b from coming into contact with each other.
[0067] Com referência agora às Figuras 7, 8 e 11, o corpo 173 tem laterais 173a, 173b que se estendem axialmente entre as paredes 171, 172 e uma superfície radial semicilíndrica interna 177 que se estende circunferencialmente entre os lados 173a, 173b. A superfície 177 define um receptáculo 178 dimensionado e modelado para receber a bateria removível 190. A abertura do receptáculo 178 radialmente oposta à superfície 177 é circunferencialmente alinhada com os recessos retangulares 174 das paredes 171, 172. Um ressalto 179a é posicionado ao longo e se estende radialmente para dentro da superfície 177. O ressalto 179a é uma parede proximal axialmente posicionada 172 e se estende circunferencialmente entre os lados 173a, 173b. Uma pluralidade de abas axialmente espaçadas 179b está localizada ao longo de cada lado 173a, 173b. As abas 179b se estendem circunferencialmente a partir dos lados 173a, 173b. Conforme melhor mostrado na Figura 11, a bateria 190 está assentada no receptáculo 178 contra a superfície 177 e posicionada axialmente entre a parede 171 e o ressalto 179a, o que restringe e/ou impede o movimento axial da bateria 190 em relação ao suporte 170. Para acomodar a expansão térmica da bateria 190 e levando em conta as tolerâncias (por exemplo, a tolerância no comprimento da bateria 190), a distância axial entre a parede 171 e o ressalto 179a é, de preferência, maior do que o comprimento da bateria 190 e não mais de 2,0 mm maior do que o comprimento da bateria 190 e, mais preferivelmente, não mais que 1,0 mm maior do que o comprimento da bateria 190 e, ainda mais preferivelmente, cerca de 0,5 mm maior do que o comprimento da bateria 190. As abas 179b se estendem circunferencialmente em torno da bateria 190, deste modo, mantendo a bateria 190 dentro do receptáculo 178. As abas 179b são elementos resilientes que podem ser flexionados radialmente para fora para passar a bateria 190 entre elas durante a inserção ou remoção da bateria 190 do receptáculo 178.[0067] Referring now to Figures 7, 8 and 11, the body 173 has sides 173a, 173b that extend axially between the walls 171, 172 and an inner semi-cylindrical radial surface 177 that extends circumferentially between sides 173a, 173b. Surface 177 defines a receptacle 178 sized and shaped to receive the removable battery 190. The opening of receptacle 178 radially opposite surface 177 is circumferentially aligned with the rectangular recesses 174 of walls 171, 172. A shoulder 179a is positioned along and extends radially into surface 177. The shoulder 179a is an axially positioned proximal wall 172 and extends circumferentially between sides 173a, 173b. A plurality of axially spaced tabs 179b are located along each side 173a, 173b. Flaps 179b extend circumferentially from sides 173a, 173b. As best shown in Figure 11, battery 190 is seated in receptacle 178 against surface 177 and positioned axially between wall 171 and shoulder 179a, which restricts and / or prevents axial movement of battery 190 in relation to support 170. To accommodate the thermal expansion of the battery 190 and taking into account the tolerances (for example, the tolerance in the length of the battery 190), the axial distance between the wall 171 and the shoulder 179a is preferably greater than the length of the battery 190 and no more than 2.0 mm longer than battery length 190 and, more preferably, no more than 1.0 mm longer than battery length 190 and, even more preferably, about 0.5 mm longer than the length of battery 190. Flaps 179b extend circumferentially around battery 190, thereby keeping battery 190 inside receptacle 178. Flaps 179b are resilient elements that can be flexed outwardly to pass the battery 190 between them during insertion or removal of battery 190 from receptacle 178.
[0068] Com referência agora às Figuras 7-11, conforme anteriormente descrito, o elemento sensor 180 é um disco plano posicionado dentro do flange 161 com o botão 164 e o lábio 166 em contato com a superfície superior do elemento 180 e o ressalto 117 e os dedos 163 em contato com a superfície inferior do elemento 180. À periferia radialmente externa do elemento 180 é, em geral, mantida estacionária em relação ao alojamento externo 101, no entanto, a porção central do elemento 180 suporta o peso do suporte da bateria 170 e dos componentes montados no mesmo e além disso, podem ser defletidos pelo botão 164. Nesta modalidade, o elemento sensor 180 é feito de um disco metálico (por exemplo, latão) que tem uma ou mais camadas de um material cerâmico piezelétrico (por exemplo, titanato de zirconato de chumbo (PZT)) posicionadas sobre o mesmo. Quando tensão mecânica é aplicada ao elemento sensor 180 em virtude de deformação ou deflexão, o material cerâmico piezelétrico gera um potencial elétrico (efeito piezelétrico. O elemento sensor 180 é eletricamente acoplado à placa de circuito 195 com fios, de modo que o potencial elétrico gerado pelo material cerâmico piezelétrico seja detectado e medido pelos componentes eletrônicos alojados na placa de circuito 195 e armazenados na memória na placa de circuito 195.[0068] With reference now to Figures 7-11, as previously described, the sensor element 180 is a flat disk positioned inside the flange 161 with the button 164 and the lip 166 in contact with the upper surface of the element 180 and the shoulder 117 and fingers 163 in contact with the lower surface of the element 180. The radially outer periphery of the element 180 is, in general, kept stationary in relation to the outer housing 101, however, the central portion of the element 180 supports the weight of the support of the battery 170 and the components mounted on it and in addition, can be deflected by button 164. In this mode, the sensor element 180 is made of a metallic disk (for example, brass) that has one or more layers of a piezoelectric ceramic material ( for example, lead zirconate titanate (PZT)) positioned on it. When mechanical stress is applied to the sensor element 180 due to deformation or deflection, the piezoelectric ceramic material generates an electrical potential (piezoelectric effect. The sensor element 180 is electrically coupled to the wired circuit board 195, so that the generated electrical potential the piezoelectric ceramic material is detected and measured by the electronic components housed on the circuit board 195 and stored in memory on the circuit board 195.
[0069] Com referência agora às Figuras 12 e 13, a bateria 190 tem um formato cilíndrico e é acoplada à placa de circuito 195 com um par de abas 191. Em particular, as abas 191 estão posicionadas nas extremidades da bateria 190 e são soldadas à bateria 190. Os guias 191 são feitos de metal (por exemplo, aço inoxidável niquelado ou aço niquelado) e permitem uma conexão física e elétrica entre a bateria 190 e a placa de circuito 195. Assim, os guias 191 permitem que a bateria 190 forneça energia para a placa de circuito 195 e as várias funções desempenhadas pelos componentes da placa 195 durante operações de levantamento sísmico e permitem que a placa 195 forneça energia para a bateria 190 durante operações de carregamento indutivo.[0069] With reference now to Figures 12 and 13, the battery 190 has a cylindrical shape and is coupled to the circuit board 195 with a pair of flaps 191. In particular, the flaps 191 are positioned at the ends of the battery 190 and are welded to battery 190. Guides 191 are made of metal (for example, nickel-plated stainless steel or nickel-plated steel) and allow a physical and electrical connection between battery 190 and circuit board 195. Thus, guides 191 allow battery 190 supply power to circuit board 195 and the various functions performed by components of board 195 during seismic surveying operations and allow plate 195 to supply power to battery 190 during inductive charging operations.
[0070] Nesta modalidade, cada aba 191 é a mesma. Mais especificamente, cada aba 191 é formada a partir de chapa relativamente fina. A chapa é estampada e depois dobrada, de modo que cada aba 191 inclua uma base geralmente plana 192, um par de suportes 193 que se estende perpendicularmente a partir das laterais da base 192 e uma ponta 194 que se estende a partir de cada suporte[0070] In this mode, each tab 191 is the same. More specifically, each flap 191 is formed from relatively thin sheet. The sheet is stamped and then folded, so that each flap 191 includes a generally flat base 192, a pair of supports 193 extending perpendicularly from the sides of the base 192 and a tip 194 extending from each support
193. Cada base 192 é posicionada nivelada contra a extremidade correspondente da bateria 190 e soldada à mesma. As pontas 194 de cada aba 191 se estendem através da placa de circuito 195 e são soldadas à mesma.193. Each base 192 is positioned flush against the corresponding end of battery 190 and welded to it. The tips 194 of each flap 191 extend across the circuit board 195 and are welded to it.
[0071] Com referência agora às Figuras 3 e 11, a bateria 190 e a placa de circuito 195 estão acopladas de maneira fixa às abas 191 e, em seguida, este conjunto é acoplado de maneira liberável ao suporte da bateria 170, assentando a bateria 190 no receptáculo 178, conforme anteriormente descrito com a placa 195 circunferencialmente alinhada com os recessos 174. Assim, quando a bateria 190 é posicionada no receptáculo 178, as extremidades da placa 195 são posicionadas nos recessos 174. Posicionar a placa de circuito 195 dentro dos recessos 174 afasta a placa 195 do alojamento 101, deste modo, reduzindo a possibilidade de que da placa de circuito contate ou esfregue inadvertidamente contra o alojamento 101. Além disso, as laterais dos recessos 174 impedem que a placa de circuito 195 e a bateria 190 acoplada à mesma girem em relação ao transportador 140.[0071] With reference now to Figures 3 and 11, the battery 190 and the circuit board 195 are fixedly coupled to the flaps 191 and then this set is releasably coupled to the battery holder 170, seating the battery 190 in receptacle 178, as previously described with plate 195 circumferentially aligned with recesses 174. Thus, when battery 190 is positioned in receptacle 178, the ends of plate 195 are positioned in recesses 174. Position circuit board 195 within the recesses 174 moves plate 195 away from housing 101, thereby reducing the possibility that the circuit board inadvertently contacts or rubs against housing 101. In addition, the sides of recesses 174 prevent circuit board 195 and battery 190 coupled to it rotate with respect to conveyor 140.
[0072] Nesta modalidade, a bateria 190 é coaxialmente alinhada com o transportador 140 e o alojamento 101. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, durante operações de levantamento sísmico, o alojamento externo 101 e os elementos de conexão 150, 160 retrocedem axialmente em relação à bateria 190, a circuito placa 195 e ao suporte da bateria 170 em resposta a vibrações induzidas por ondas sísmicas. Assim, nesta modalidade, a bateria 190, a placa 195 e o suporte da bateria 170 definem coletivamente a massa de prova do sensor 100. Os guias 191 são concebidos e configurados para conferir rigidez e resistência suficientes para impedir que a bateria 190 e a placa de circuito 195 se movam axialmente entre si. Em particular, as bases 192 são geralmente orientadas perpendicularmente aos eixos 105, 145. Uma vez que as bases 192 são relativamente finas na direção axial, elas podem ser propensas a flexionar na direção axial. No entanto, os suportes 193 são orientados perpendicularmente à base 192 correspondente (por exemplo, paralela aos eixos 105, 145) e, assim, aumentam a rigidez e a resistência das bases 192 na direção axial, limitando e/ou impedindo a flexão das bases 192.[0072] In this embodiment, the battery 190 is coaxially aligned with the conveyor 140 and the housing 101. As will be described in more detail below, during seismic surveys, the external housing 101 and the connecting elements 150, 160 retract axially in with respect to battery 190, circuit board 195 and battery holder 170 in response to vibrations induced by seismic waves. Thus, in this mode, battery 190, plate 195 and battery holder 170 collectively define the test mass of sensor 100. Guides 191 are designed and configured to provide sufficient stiffness and strength to prevent battery 190 and plate of circuit 195 move axially to each other. In particular, the bases 192 are generally oriented perpendicular to the axes 105, 145. Since the bases 192 are relatively thin in the axial direction, they may be prone to flex in the axial direction. However, supports 193 are oriented perpendicular to the corresponding base 192 (for example, parallel to axes 105, 145) and thus increase the stiffness and resistance of the bases 192 in the axial direction, limiting and / or preventing the flexing of the bases 192.
[0073] A placa de circuito 195 inclui o circuito eletrônico do sensor[0073] Circuit board 195 includes the electronic circuit of the sensor
100. O circuito eletrônico é acoplado ao elemento sensor 180 e está posicionado para processar o resultado do elemento sensor 180, por exemplo, amplificar, amostrar digitalmente, transmitir e/ou armazenar o resultado do elemento sensor 180. Além disso, um LED 196 e um fotodiodo 197 são montados nas placas de circuitos 195 e acoplados aos circuitos eletrônicos. O LED 196 e o fotodiodo 197 são posicionados adjacentes um ao outro na face da placa de circuito 195 imediatamente adjacentes à extremidade 143a do guia de luz 143. Juntos, a parte superior 121, os guias de luz 127, 143, o LED 196 e o fotodiodo 197 permitem a comunicação bidirecional de dados para/a partir da placa de circuito 195. Em particular, um dispositivo externo ao sensor 100 pode se comunicar sem fio com a placa de circuito 195 através da transmissão de luz do dispositivo externo pela parte superior 121 e o guia 127 para a extremidade 127b, através do espaço Gg da extremidade 127b até a extremidade 143b, através do guia 143 até a extremidade 143a e através do espaço entre a extremidade 143a e o fotodiodo 197 até o fotodiodo 197; e a placa de circuito 195 pode se comunicar sem fio com o dispositivo externo através da transmissão de luz do LED 196 através do espaço entre o LED 196 e a extremidade 143a no guia 143, através do guia 143 até a extremidade 143b, através do espaço Gg da extremidade 143b até a extremidade 127b e através do guia 127 e da parte superior 121 para o dispositivo externo.100. The electronic circuit is coupled to the sensor element 180 and is positioned to process the result of the sensor element 180, for example, amplify, digitally sample, transmit and / or store the result of the sensor element 180. In addition, an LED 196 and a photodiode 197 is mounted on circuit boards 195 and coupled to electronic circuits. LED 196 and photodiode 197 are positioned adjacent to each other on the face of circuit board 195 immediately adjacent to end 143a of light guide 143. Together, the upper part 121, light guides 127, 143, LED 196 and photodiode 197 allows bidirectional data communication to / from circuit board 195. In particular, a device external to sensor 100 can communicate wirelessly with circuit board 195 by transmitting light from the external device over the top 121 and guide 127 to end 127b, through space Gg from end 127b to end 143b, through guide 143 to end 143a and through the space between end 143a and photodiode 197 to photodiode 197; and circuit board 195 can communicate wirelessly with the external device by transmitting light from LED 196 through the space between LED 196 and end 143a on guide 143, through guide 143 to end 143b, through space Gg from end 143b to end 127b and through guide 127 and top 121 to the external device.
[0074] Durante levantamentos sísmicos, uma pluralidade de sensores 100 é colocada sobre ou na superfície do solo (por exemplo, no lugar dos sensores 64, 66, 68 no sistema 50). Cada sensor 100 pode, por exemplo, ser preso a uma cavilha que é empurrada para dentro do solo. Alternativamente, todo o sensor 100 pode ser enterrado ou colocado em profundidade em um poço. Independentemente de como os sensores 100 são acoplados ao solo, cada sensor 100 é, de preferência, posicionado com o eixo 105 orientado em uma direção geralmente vertical. Os elementos tensores 152, 162 flexionam sob o peso da massa de prova (por exemplo, o peso do conjunto da bateria 190, da placa 195 e do suporte da bateria 170), deste modo, transferindo o peso da massa de prova para o elemento sensor 180 através do botão[0074] During seismic surveys, a plurality of sensors 100 are placed on or on the surface of the ground (for example, in place of sensors 64, 66, 68 in system 50). Each sensor 100 can, for example, be attached to a pin which is pushed into the ground. Alternatively, the entire sensor 100 can be buried or placed deep in a well. Regardless of how sensors 100 are coupled to the ground, each sensor 100 is preferably positioned with axis 105 oriented in a generally vertical direction. The tensioning elements 152, 162 flex under the weight of the test piece (for example, the weight of the battery pack 190, plate 195 and battery holder 170), thereby transferring the weight of the test piece to the element sensor 180 via the button
164.164.
[0075] A chegada de uma onda sísmica de compressão faz com que o alojamento externo 101 e os componentes sejam acoplados de maneira fixa (por exemplo, conjunto de bobina 130, corpo 151 e flange de montagem 153 do elemento de conexão superior 150 e flange de montagem 161 do elemento de conexão inferior 160) para se mover e retroceder em uma direção geralmente vertical. A inércia da massa de prova dentro do alojamento externo 101 (por exemplo, o conjunto de bateria 190, placa 195 e suporte da bateria 170) faz com que a massa de prova resista ao movimento com o deslocamento do alojamento externo 101 e, consequentemente, há movimento axial do alojamento externo 101 em relação à massa de prova, conforme permitido pelos elementos tensores 152, 162, paredes 171, 172 e colunas 176. Este movimento faz com que os elementos tensores 152, 162 flexionem ou sejam defletidos. O botão 164 está contra o elemento sensor 180 com o sensor 100 em repouso e durante a recepção de ondas sísmicas. Assim, a deflexão dos elementos tensores 152, 162 varia a carga aplicada ao elemento sensor 180 pelo botão 164. A reciprocidade axial do alojamento externo 101 em relação à massa de prova geralmente continua à medida que a onda sísmica de compressão passa através do sensor 100.[0075] The arrival of a compression seismic wave causes the outer housing 101 and the components to be fixedly coupled (for example, coil assembly 130, body 151 and mounting flange 153 of the upper connection element 150 and flange mounting element 161 of the lower connecting element 160) to move and retract in a generally vertical direction. The inertia of the test mass inside the external housing 101 (for example, the battery pack 190, plate 195 and battery holder 170) causes the test mass to resist movement with the displacement of the external housing 101 and, consequently, there is axial movement of the outer housing 101 in relation to the test mass, as permitted by the tensioning elements 152, 162, walls 171, 172 and columns 176. This movement causes the tensioning elements 152, 162 to flex or be deflected. The button 164 is against the sensor element 180 with the sensor 100 at rest and during the reception of seismic waves. Thus, the deflection of the tensioning elements 152, 162 varies the load applied to the sensor element 180 by the button 164. The axial reciprocity of the external housing 101 in relation to the test mass generally continues as the compression seismic wave passes through the sensor 100 .
[0076] Durante as alternâncias axiais do alojamento externo 101 em relação à massa de prova, o elemento sensor 180 é ciclicamente defletido pelo botão 164. Conforme anteriormente descrito, quando tensão mecânica é aplicada ao elemento sensor 180 em virtude de deformação ou deflexão pelo botão 164, o material cerâmico piezelétrico gera um potencial elétrico (efeito piezelétrico). O potencial elétrico é conectado à placa de circuito 195 através de fios, onde ele é detectado e pode ser amostrado e armazenado na memória como uma medida de amplitude da vibração sísmica. Os dados armazenados na memória na placa de circuito 195 podem ser comunicados para um dispositivo externo para consideração e análise adicionais via o LED 196, os guias de luz 127, 143 e a parte superior 121, conforme anteriormente descrito.[0076] During axial alternations of the external housing 101 in relation to the test mass, the sensor element 180 is cyclically deflected by the button 164. As previously described, when mechanical stress is applied to the sensor element 180 due to deformation or deflection by the button 164, the piezoelectric ceramic material generates an electrical potential (piezoelectric effect). The electrical potential is connected to the circuit board 195 through wires, where it is detected and can be sampled and stored in memory as a measure of the amplitude of the seismic vibration. The data stored in memory on circuit board 195 can be communicated to an external device for further consideration and analysis via LED 196, light guides 127, 143 and upper part 121, as previously described.
[0077] Conforme anteriormente descrito, a placa de circuito 195 faz parte da massa de prova contra à qual o alojamento externo 101 se move axialmente durante o levantamento sísmico. Assim, o alojamento externo 101 se move axialmente em relação ao LED 196 e ao fotodiodo 197 da placa de circuito 195. O conjunto de guias de luz em duas partes que inclui guias de luz 127, 143 permite comunicações bidirecionais de/para a placa de circuito 195, apesar do movimento axial relativo do alojamento externo 101 em relação à massa de prova, ao LED 196 associado e fotodiodo 197. Em particular, o espaço Gg permite que os guias de luz 127, 143 se movam axialmente entre si à medida que o guia de luz 127 se move axialmente com o alojamento externo 101 e o guia de luz 143 se move axialmente com a coluna 141. Assim, a extremidade 143a permanece alinhada com o LED 196 e o fotodiodo 197 durante o movimento axial relativo do alojamento externo 101 em relação à massa de prova.[0077] As previously described, circuit board 195 is part of the test mass against which the external housing 101 moves axially during the seismic survey. Thus, the outer housing 101 moves axially with respect to LED 196 and photodiode 197 on circuit board 195. The two-part light guide set including light guides 127, 143 allows bidirectional communications to / from the circuit board circuit 195, despite the relative axial movement of the external housing 101 in relation to the test mass, to the associated LED 196 and photodiode 197. In particular, the space Gg allows the light guides 127, 143 to move axially with each other as light guide 127 moves axially with outer housing 101 and light guide 143 moves axially with column 141. Thus, end 143a remains aligned with LED 196 and photodiode 197 during the relative axial movement of the outer housing 101 in relation to the evidence mass.
O alinhamento coaxial do guia 127, da porção 144b do guia 143 e do alojamento externo 101 (incluindo a tampa 120) assegura o alinhamento das extremidades 127b, 141b e permite a transmissão de luz através dos guias 127, 143, apesar do movimento axial relativo.The coaxial alignment of the guide 127, the 144b portion of the guide 143 and the outer housing 101 (including the cap 120) ensures the alignment of the ends 127b, 141b and allows the transmission of light through the guides 127, 143, despite the relative axial movement .
Além disso, o alinhamento coaxial do guia 127 e da porção 144b do guia 143 com o centro da tampa 120 permite a transmissão de luz através dos guias 127, 143 e da tampa 120, independentemente da orientação rotacional da tampa 120 em relação ao transportador 140. Deve ser observado também que o guia em formato de L 143 da luz permite a transferência de luz para/a partir do fotodiodo 197 e do LED 196, respectivamente, os quais geralmente ficam voltados para uma direção radial (geralmente voltada para o eixo 105), assegurando o alinhamento coaxial e centralizado da tampa 120, do guia 127 e da porção 144b.In addition, the coaxial alignment of the guide 127 and the 144b portion of the guide 143 with the center of the cap 120 allows light to be transmitted through the guides 127, 143 and the cap 120, regardless of the rotational orientation of the cap 120 relative to the conveyor 140 It should also be noted that the L 143-shaped guide of the light allows the transfer of light to / from photodiode 197 and LED 196, respectively, which generally face a radial direction (usually facing axis 105 ), ensuring coaxial and centralized alignment of cover 120, guide 127 and portion 144b.
Nas modalidades descritas aqui, os conjuntos de guias de luz dependem da transmissão de luz via reflexão interna total (Total Internal Reflection, TIR), conforme é conhecido na técnica.In the modalities described here, the light guide sets depend on the transmission of light via total internal reflection (Total Internal Reflection, TIR), as is known in the art.
Sem estar limitado por esta ou qualquer teoria em particular, para os conjuntos de guias de luz descritos que aqui são feitos de policarbonato transparente, a luz incidente sobre uma parede interna do conjunto de guias de luz em um ângulo menor do que cerca de 43º é refletida internamente.Without being limited by this or any particular theory, for the light guide sets described here that are made of transparent polycarbonate, the light incident on an internal wall of the light guide set at an angle less than about 43 ° is reflected internally.
No entanto, deve-se considerar que o ângulo de incidência que resulta em reflexão interna pode depender de uma variedade de fatores, incluindo o material do conjunto de guias de luz.However, it should be considered that the angle of incidence that results in internal reflection may depend on a variety of factors, including the material of the light guide set.
[0078] Conforme anteriormente descrito, os elementos tensores 152, 162 permitem o movimento axial relativo geralmente livre da massa de prova em relação ao alojamento externo 101. Na posição de repouso, o botão 164 engata no elemento sensor 180 e, além disso, o elemento sensor 180 suporta a maioria ou substancialmente todo o peso da bateria 190. Consequentemente, o elemento sensor 180 é submetido à tensão com a massa de prova na posição de repouso. A reciprocidade axial do alojamento externo 101 em relação à massa de prova submete o elemento sensor 180 a graus crescentes e decrescentes de tensão. As variações na tensão experimentadas pelo elemento sensor 180 são usadas para detectar e medir as ondas sísmicas. No entanto, será apreciado que o material cerâmico do elemento sensor 180 pode ser danificado pelo estresse excessivo. Consequentemente, o movimento axial máximo do alojamento externo 101 em relação à massa de prova é limitado para proteger o elemento sensor 180 e impedir que ele seja excessivamente tensionado. Na modalidade do sensor 100 mostrada e descrita acima, o movimento axial máximo do alojamento externo 101 em relação à massa de prova é controlado e limitado pelas colunas 176, conforme anteriormente descrito. Além disso, conforme anteriormente descrito, os elementos tensores 152, 162 impelem a massa de prova para a posição central coaxialmente alinhada com o alojamento externo[0078] As previously described, the tension elements 152, 162 allow the relative axial movement generally free of the test mass in relation to the external housing 101. In the rest position, the button 164 engages with the sensor element 180 and, in addition, the Sensor element 180 supports most or substantially the entire weight of battery 190. Consequently, sensor element 180 is subjected to tension with the test mass in the rest position. The axial reciprocity of the outer housing 101 in relation to the test mass submits the sensor element 180 to increasing and decreasing degrees of tension. The voltage variations experienced by the sensor element 180 are used to detect and measure seismic waves. However, it will be appreciated that the ceramic material of the sensor element 180 can be damaged by excessive stress. Consequently, the maximum axial movement of the outer housing 101 in relation to the specimen is limited to protect the sensor element 180 and prevent it from being excessively tensioned. In the sensor modality 100 shown and described above, the maximum axial movement of the outer housing 101 in relation to the test mass is controlled and limited by columns 176, as previously described. In addition, as previously described, the tensioning elements 152, 162 propel the test mass to the central position coaxially aligned with the outer housing
101. Como um resultado, a massa de prova é radialmente espaçada do alojamento externo 101 e é, em geral, impedida de se mover radiamente em relação ao aljamento externo 101. Consequentemente, o movimento do alojamento externo 101 em relação à massa de prova é predominantemente na direção axial e, além disso, a massa de prova não inibe ou interfere com o movimento axial do alojamento externo 101. Deve-se considerar que os espaços Gr também limitam o movimento radial relativo entre o alojamento externo101. As a result, the specimen is radially spaced from the outer housing 101 and is, in general, prevented from moving radially in relation to the outer housing 101. Consequently, the movement of the outer housing 101 in relation to the specimen is predominantly in the axial direction and, in addition, the test mass does not inhibit or interfere with the axial movement of the external housing 101. It must be considered that the spaces Gr also limit the relative radial movement between the external housing
101 e a massa de prova para assegurar um movimento predominantemente axial.101 and the test mass to ensure a predominantly axial movement.
[0079] Embora ranhuras 157 que têm geometrias espirais sejam empregadas para aumentar a flexibilidade do disco 156 e do elemento tensor 152, 162 na direção axial nesta modalidade do sensor 100, em outras modalidades, abordagens diferentes podem ser usadas para aprimorar a flexibilidade do disco. Por exemplo, ranhuras com geometrias diferentes podem ser empregadas (por exemplo, ranhuras que se estendem radialmente em oposição às ranhuras em espiral). Como outro exemplo, o disco de cada elemento tensor (por exemplo, disco 156 de cada elemento tensor 152, 162) inclui raios ou pontes que se estendem radialmente que se estendem entre uma periferia externa do disco e a porção central do disco, deste modo, criando uma pluralidade de ranhuras em formato de torta com espaçamento circunferencial no disco entre cada par de raios adjacentes. Como outro exemplo, diferentes materiais podem ser usados para formar o disco ou a espessura ou a geometria do disco pode variar (por exemplo, disco mais fino), etc. Conforme usado aqui, o termo "ranhura" pode, em geral, ser usado para se referir a um corte ou furo e, portanto, não deve ser interpretado como se referindo a uma geometria específica de corte ou furo, a menos que expressamente afirmado.[0079] Although grooves 157 that have spiral geometries are used to increase the flexibility of the disc 156 and the tensioning element 152, 162 in the axial direction in this modality of the sensor 100, in other modalities, different approaches can be used to improve the flexibility of the disc . For example, grooves with different geometries can be used (for example, grooves that extend radially as opposed to spiral grooves). As another example, the disk of each tensioning element (e.g., disk 156 of each tensioning element 152, 162) includes radially extending radii or bridges that extend between an outer periphery of the disk and the central portion of the disk, thereby , creating a plurality of pie-shaped grooves with circumferential spacing on the disk between each pair of adjacent spokes. As another example, different materials can be used to form the disc, or the thickness or geometry of the disc may vary (for example, thinner disc), etc. As used here, the term "groove" can, in general, be used to refer to a cut or hole and, therefore, should not be interpreted as referring to a specific cut or hole geometry, unless expressly stated.
[0080] Uma segunda modalidade de um sensor sísmico 200 será agora descrita em relação às Figuras 14-21. Na segunda modalidade, as conexões elétricas entre a bateria e o circuito eletrônico são resilientes e funcionam de maneira similar aos elementos tensores 152, 162 anteriormente descritos. Em geral, o sensor sísmico 200 pode ser usado em qualquer sistema de levantamento sísmico. Por exemplo, o sensor 200 pode ser usado para qualquer um ou mais dos sensores 64, 66, 68 do sistema de levantamento sísmico 50 mostrados na Figura 1 e descritos acima. Embora o sensor 200 possa ser usado em um sistema de levantamento sísmico terrestre, em um sistema de levantamento sísmico de zona de transição ou em sistema de levantamento sísmico marítimo, ele é particularmente adequado para sistemas de levantamento sísmico terrestres e sistemas de levantamento sísmico de zona de transição.[0080] A second embodiment of a seismic sensor 200 will now be described in relation to Figures 14-21. In the second embodiment, the electrical connections between the battery and the electronic circuit are resilient and work in a similar way to the tension elements 152, 162 previously described. In general, the seismic sensor 200 can be used in any seismic survey system. For example, sensor 200 can be used for any one or more of sensors 64, 66, 68 of seismic survey system 50 shown in Figure 1 and described above. Although sensor 200 can be used in a terrestrial seismic survey system, a transition zone seismic survey system or a marine seismic survey system, it is particularly suitable for terrestrial seismic survey systems and zone seismic survey systems transition.
[0081] Com referência agora às Figuras 14-16, nesta modalidade, o sensor sísmico 200 inclui um alojamento externo 201, um conjunto de bobina indutiva 230 posicionado no interior do alojamento 201, um transportador 240 posicionado no alojamento 201 e um elemento sensor 180 posicionado no interior do alojamento 201 e acoplado ao transportador 240. O circuito eletrônico 195 é montado de maneira fixa no transportador 240 dentro do alojamento 201, no entanto, a bateria 190 está configurada para se mover axialmente em relação ao alojamento 201, transportador 240 e circuito 195. O elemento sensor 180, a bateria 190 e o circuito 195 do sensor 200 são os mesmos anteriormente descritos em relação ao sensor 100. Assim, o circuito eletrônico 195 está na forma de uma placa de circuito (por exemplo, PCB).[0081] Referring now to Figures 14-16, in this embodiment, the seismic sensor 200 includes an external housing 201, an inductive coil assembly 230 positioned inside housing 201, a conveyor 240 positioned in housing 201 and a sensor element 180 positioned inside housing 201 and coupled to conveyor 240. Electronic circuit 195 is fixedly mounted on conveyor 240 within housing 201, however, battery 190 is configured to move axially in relation to housing 201, conveyor 240 and circuit 195. Sensor element 180, battery 190 and circuit 195 of sensor 200 are the same as previously described in relation to sensor 100. Thus, electronic circuit 195 is in the form of a circuit board (for example, PCB).
[0082] O alojamento 201 é substancialmente o mesmo que o alojamento 101 anteriormente descrito. Em particular, o alojamento 201 tem um eixo central ou longitudinal 205, uma primeira ou extremidade superior 201a, uma segunda ou extremidade inferior 201b e uma câmara ou cavidade interna 202. As extremidades 201a, 201b são fechadas e a cavidade interna 202 é vedada e isolada do ambiente circundante fora do sensor 200, deste modo, protegendo os componentes sensíveis posicionados dentro do alojamento 201 do ambiente (por exemplo, água, sujeira, etc.). Além disso, o alojamento 201 inclui um corpo geralmente em formato de copo 210 e uma tampa invertida em formato de copo 220 presa de forma fixa ao corpo 210.[0082] Housing 201 is substantially the same as housing 101 described above. In particular, housing 201 has a central or longitudinal axis 205, a first or upper end 201a, a second or lower end 201b and an inner chamber or cavity 202. The ends 201a, 201b are closed and the inner cavity 202 is sealed and isolated from the surrounding environment outside the sensor 200, thereby protecting the sensitive components positioned within the housing 201 from the environment (e.g., water, dirt, etc.). In addition, housing 201 includes a generally cup-shaped body 210 and an inverted cup-shaped lid 220 fixedly attached to body 210.
[0083] O corpo 210 tem um eixo central ou longitudinal 215 coaxialmente alinhado com o eixo 205, uma primeira ou extremidade superior 210a e uma segunda ou extremidade inferior 210b que define a extremidade inferior 201b do alojamento 201. Além disso, o corpo 210 inclui uma base 211 na extremidade inferior 210b e uma luva tubular 212 que se estende axialmente para cima a partir da base 211 até a extremidade superior 110a. A base 211 fecha a luva 212 na extremidade inferior 210b, no entanto, a luva 212 e o corpo 210 são abertos na extremidade superior 210a. Como um resultado, o corpo 210 inclui um receptáculo 213 que se estende axialmente a partir da extremidade superior 210a até a base 211. O receptáculo 213 faz parte da cavidade interna 202 do alojamento 201. Conforme melhor mostrado nas Figuras e 19, na extremidade inferior do receptáculo 213 axialmente adjacente à base 211, o corpo 210 inclui um ressalto plano anular voltado para cima 214 radialmente adjacente à luva 212 e uma superfície plana circular voltada para cima 216 posicionada concentricamente dentro do ressalto 214. Um recesso 217 é fornecido ao longo de uma porção do ressalto 214. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, a extremidade superior aberta 210a é fechada com a tampa 220.[0083] Body 210 has a central or longitudinal axis 215 coaxially aligned with axis 205, a first or upper end 210a and a second or lower end 210b that defines the lower end 201b of housing 201. Furthermore, body 210 includes a base 211 at the lower end 210b and a tubular sleeve 212 that extends axially upwardly from the base 211 to the upper end 110a. The base 211 closes the sleeve 212 at the lower end 210b, however, the sleeve 212 and the body 210 are opened at the upper end 210a. As a result, body 210 includes a receptacle 213 that extends axially from the upper end 210a to the base 211. The receptacle 213 forms part of the inner cavity 202 of housing 201. As best shown in Figures and 19, at the lower end of the receptacle 213 axially adjacent to the base 211, the body 210 includes an upward annular flat shoulder 214 radially adjacent to the sleeve 212 and an upward circular flat surface 216 positioned concentrically within the shoulder 214. A recess 217 is provided along a portion of the shoulder 214. As will be described in more detail below, the open upper end 210a is closed with the cap 220.
[0084] Nesta modalidade, o corpo 210 do alojamento externo 201 inclui um par de conectores 218a, 218b. O conector 218a está localizado na base 211 e o conector 218b está localizado ao longo da luva 212. O conector 218a inclui um furo passante retangular 219a que se estende radialmente através do mesmo e um furo passante 219b que se estende axialmente a partir da extremidade inferior 210b ao furo 219a. O furo 219b é internamente roscado e recebe, de forma roscada, externamente a extremidade externamente roscada de uma cavilha usada para fixar o sensor 200 no solo. O furo passante 219a permite que um cabo ou similar seja conectado ao sensor 200 para armazenamento ou implantação. Em particular, o cabo pode ser dobrado duas vezes e inserido através do furo passante 219a. Assim, o furo passante 219a tem uma largura de pelo menos duas vezes o diâmetro do cabo. O laço formado pela porção do cabo dobrado que se estende através do furo passante 219a é, então, colocado em torno do sensor 200. Desta maneira, uma pluralidade de sensores 200 pode ser acoplada a um único cabo sem cordas laterais, ganchos ou outros mecanismos que possam complicar o manuseio de múltiplos sensores.[0084] In this embodiment, the body 210 of the external housing 201 includes a pair of connectors 218a, 218b. The connector 218a is located at the base 211 and the connector 218b is located along the sleeve 212. The connector 218a includes a rectangular through hole 219a that extends radially through it and a through hole 219b that extends axially from the bottom end 210b to hole 219a. The hole 219b is internally threaded and receives, externally, the externally threaded end of a bolt used to fix the sensor 200 to the ground. Through hole 219a allows a cable or the like to be connected to sensor 200 for storage or implantation. In particular, the cable can be folded twice and inserted through the through hole 219a. Thus, through hole 219a has a width of at least twice the diameter of the cable. The loop formed by the portion of the folded cable that extends through the through hole 219a is then placed around the sensor 200. In this way, a plurality of sensors 200 can be coupled to a single cable without side ropes, hooks or other mechanisms that can complicate the handling of multiple sensors.
[0085] Um conector 218b está posicionado ao longo do exterior da luva 212 proximal à extremidade superior 201a. Em geral, o conector 218b constitui um meio alternativo para manuseio do sensor 200 durante a implantação e recuperação. Nesta modalidade, o conector 218b é um conector de olhal ou furo ao qual um cabo, cordão, gancho, mosquetão ou similar pode ser fixado de maneira removível. O conector 218b também pode ser usado de uma maneira similar ao furo passante 219a, deste modo, permitindo que um cabo seja dobrado duas vezes e inserido através do furo do conector 218b. Assim, o furo do conector 218a tem uma largura de pelo menos duas vezes o diâmetro do cabo. O laço formado pela porção do cabo dobrado que se estende através do furo do conector 218b é, então, colocado em torno do sensor 200. Desta maneira, uma pluralidade de sensores 200 pode ser acoplada a um único cabo sem cordas laterais, ganchos ou outros mecanismos que possam complicar o manuseio de vários sensores. Nesta modalidade, todo o corpo 110 (incluindo a base 211 e a luva 212) é feito através de moldagem por injeção.[0085] A connector 218b is positioned along the outside of sleeve 212 proximal to the upper end 201a. In general, connector 218b is an alternative means of handling sensor 200 during implantation and recovery. In this embodiment, the connector 218b is an eye or hole connector to which a cable, cord, hook, carabiner or the like can be removably attached. The connector 218b can also be used in a similar way to the through hole 219a, thereby allowing a cable to be bent twice and inserted through the hole in the connector 218b. Thus, the hole in connector 218a has a width of at least twice the diameter of the cable. The loop formed by the portion of the folded cable that extends through the hole of the connector 218b is then placed around the sensor 200. In this way, a plurality of sensors 200 can be coupled to a single cable without side ropes, hooks or the like. mechanisms that can complicate the handling of multiple sensors. In this embodiment, the entire body 110 (including the base 211 and the sleeve 212) is made through injection molding.
[0086] Com referência ainda às Figuras 14-16, a tampa 220 tem um eixo central ou longitudinal 225 coaxialmente alinhado com o eixo 205, uma primeira ou extremidade superior 220a que define a extremidade superior 201a do alojamento 201 e uma segunda extremidade ou inferior 220b. Nesta modalidade, a tampa 220 tem o formato geral de um copo invertido. Em particular, a tampa 220 inclui uma parte superior cilíndrica plana 221 na extremidade superior 220a e uma luva tubular 222 que se estende axialmente para baixo a partir da parte superior 221 até a extremidade inferior 220b. A parte superior 221 fecha a luva 222 na extremidade superior 220a, no entanto, a luva 222 e a tampa 220 são abertas na extremidade inferior 220b. Como um resultado, a tampa 220 inclui uma câmara ou cavidade interna 223 que se estende axialmente a partir da extremidade inferior 220b até a parte superior 221. Um flange anular 226 se estende radialmente para fora a partir da luva 222 proximal à extremidade inferior 220b. Um recesso anular 227 está localizado ao longo da superfície inferior do flange 226.[0086] With reference also to Figures 14-16, cover 220 has a central or longitudinal axis 225 coaxially aligned with axis 205, a first or upper end 220a that defines the upper end 201a of the housing 201 and a second or lower end 220b. In this embodiment, the lid 220 has the general shape of an inverted cup. In particular, the cap 220 includes a flat cylindrical upper part 221 at the upper end 220a and a tubular sleeve 222 that extends axially downwardly from the upper part 221 to the lower end 220b. The upper part 221 closes the sleeve 222 at the upper end 220a, however, the sleeve 222 and the cap 220 are opened at the lower end 220b. As a result, the cap 220 includes an inner chamber or cavity 223 that extends axially from the lower end 220b to the upper part 221. An annular flange 226 extends radially outwardly from the sleeve 222 proximal to the lower end 220b. An annular recess 227 is located along the bottom surface of flange 226.
[0087] Conforme melhor mostrado nas Figuras 15 e 16, a tampa 220 é presa de forma fixa ao corpo 210. Em particular, a tampa 220 é coaxialmente alinhada com o corpo 210 com a extremidade inferior 220b da tampa 220 assentada na extremidade superior 210a do corpo 210 e na extremidade superior 210a do corpo 210 assentado no recesso anular 227 do flange 226. O corpo 210 e a tampa 220 são dimensionados de modo que seja fornecido um ajuste de interferência entre a extremidade inferior 220b da tampa 220 e a extremidade superior 210a do corpo 210 e um ajuste de interferência é fornecido entre a extremidade superior 210a do corpo 210 e o recesso 227. Nesta modalidade, o corpo 210 e a tampa 220 são feitos do mesmo material (policarbonato) e, portanto, podem ser soldados por ultrassom juntos para prender de forma fixa a tampa 220 ao corpo 210. Mais especificamente, uma solda ultrassônica anular W210-220 é formada entre a superfície radialmente externa oposta e a superfície radialmente interna das luvas 222, 212, respectivamente, nas extremidades 220b, 210a. A solda W210-220 define uma vedação anular entre a tampa 220 e o corpo 210 que impede a comunicação fluídica entre as cavidades 213, 223 e o ambiente ao redor do sensor 200.[0087] As best shown in Figures 15 and 16, the lid 220 is fixedly attached to the body 210. In particular, the lid 220 is coaxially aligned with the body 210 with the lower end 220b of the lid 220 seated on the upper end 210a of the body 210 and the upper end 210a of the body 210 seated in the annular recess 227 of the flange 226. The body 210 and the cover 220 are dimensioned so that an interference fit is provided between the lower end 220b of the cover 220 and the upper end 210a of body 210 and an interference fit is provided between the upper end 210a of body 210 and recess 227. In this embodiment, body 210 and cover 220 are made of the same material (polycarbonate) and, therefore, can be welded by ultrasound together to securely attach cover 220 to body 210. More specifically, an annular ultrasonic weld W210-220 is formed between the opposite radially outer surface and the radially inner surface of the gloves 222, 212, respectively, at the ends 220b, 210a. The weld W210-220 defines an annular seal between the cap 220 and the body 210 that prevents fluid communication between the cavities 213, 223 and the environment around the sensor 200.
[0088] Com referência ainda às Figuras 15 e 16, o conjunto de bobina indutiva 230 é usado para carregar indutivamente a bateria 190 da parte externa do sensor 100 (por exemplo, sem fio). Nesta modalidade, o conjunto de bobina 230 é substancialmente o mesmo que o conjunto de bobina indutiva 130 anteriormente descrito, exceto que o conjunto de bobina 230 não inclui travas 137 ou guias 138. Assim, o conjunto de bobina 230 inclui o corpo anular 131 e a bobina 136 enrolada em torno do corpo 131. O corpo 131 está posicionado sobre a porção superior do transportador 240. A bobina 136 é acoplada eletricamente à placa de circuito 195 com fios (não mostrados) que permitem a transferência de corrente para a placa de circuito 195 o que, por sua vez, carrega a bateria 190 durante as operações de carregamento.[0088] With reference also to Figures 15 and 16, the inductive coil assembly 230 is used to inductively charge the battery 190 from the outside of the sensor 100 (for example, wireless). In this embodiment, the coil assembly 230 is substantially the same as the inductive coil assembly 130 previously described, except that the coil assembly 230 does not include locks 137 or guides 138. Thus, the coil assembly 230 includes the annular body 131 and the coil 136 wrapped around the body 131. The body 131 is positioned on the upper portion of the conveyor 240. The coil 136 is electrically coupled to the circuit board 195 with wires (not shown) that allow the current transfer to the plate circuit 195 which, in turn, charges battery 190 during charging operations.
[0089] Nesta modalidade, o transportador 240 suporta a placa de circuito 195 e um guia de luz 228 dentro do corpo 211 do alojamento externo 210 e, além disso, o transportador 240 opera no elemento sensor 180 em resposta a vibrações induzidas por ondas sísmicas. No entanto, ao contrário do sensor 100 anteriormente descrito, nesta modalidade, a bateria 190 é posicionada de maneira móvel dentro do transportador 240. Em particular, o transportador 240, a placa de circuito 195 e o guia de luz 228 são acoplados de maneira fixa ao alojamento externo 201 e não se movem em relação ao alojamento externo 210, no entanto, a bateria 190 é acoplada de maneira móvel ao transportador 240 e, portanto, a bateria 190 pode se mover axialmente em relação ao transportador 240, à placa de circuito 195, ao guia de luz 228 e ao alojamento externo 201.[0089] In this embodiment, the conveyor 240 supports the circuit board 195 and a light guide 228 inside the body 211 of the external housing 210 and, in addition, the conveyor 240 operates on the sensor element 180 in response to vibrations induced by seismic waves . However, unlike the sensor 100 previously described, in this embodiment, the battery 190 is positioned movably within the conveyor 240. In particular, the conveyor 240, the circuit board 195 and the light guide 228 are fixedly coupled to the outer housing 201 and do not move relative to the outer housing 210, however, the battery 190 is movably coupled to the carrier 240 and therefore the battery 190 can move axially with respect to the carrier 240, to the circuit board 195, light guide 228 and external housing 201.
[0090] Conforme melhor mostrado nas Figuras 15 e 16, o transportador 240 tem um eixo central ou longitudinal 245 coaxialmente alinhado com o eixo 205, uma primeira extremidade ou extremidade superior 240a que se estende através do conjunto de bobina indutiva 230, uma segunda extremidade ou inferior 240b axialmente adjacente à base 211 e uma superfície radialmente externa 241 que se estende axialmente a partir da extremidade superior 240a até a extremidade inferior 240b.[0090] As best shown in Figures 15 and 16, the conveyor 240 has a central or longitudinal axis 245 coaxially aligned with the axis 205, a first end or upper end 240a that extends through the inductive coil assembly 230, a second end or lower 240b axially adjacent to the base 211 and a radially outer surface 241 extending axially from the upper end 240a to the lower end 240b.
A superfície externa 241 engata de maneira deslizante no interior do alojamento externo 201 entre as extremidades 240a, 240b.The outer surface 241 slidably engages the outer housing 201 between the ends 240a, 240b.
Em particular, a superfície externa 241 inclui uma primeira superfície cilíndrica 241a proximal à extremidade superior 240a, uma segunda superfície cilíndrica 241b axialmente adjacente à superfície 241a e uma terceira superfície cilíndrica 241c axialmente adjacente à superfície 241b e que se estende axialmente a partir da extremidade inferior 240b.In particular, the outer surface 241 includes a first cylindrical surface 241a proximal to the upper end 240a, a second cylindrical surface 241b axially adjacent to surface 241a and a third cylindrical surface 241c axially adjacent to surface 241b and extending axially from the lower end 240b.
Assim, a superfície cilíndrica 241b é axialmente posicionada entre as superfícies 241a, 241c.Thus, the cylindrical surface 241b is axially positioned between surfaces 241a, 241c.
As superfícies 241a, 241b, 241c são posicionadas em diferentes raios - a superfície 241a é posicionada em um raio menor do que a superfície 241b e a superfície 241b é posicionada em um raio menor do que a superfície 241c.Surfaces 241a, 241b, 241c are positioned at different radii - surface 241a is positioned at a smaller radius than surface 241b and surface 241b is positioned at a smaller radius than surface 241c.
Assim, ressaltos anulares planares voltados para cima se estendem radialmente entre cada par de superfícies axialmente adjacentes 241a, 241b, 241c.Thus, upward planar annular shoulders extend radially between each pair of axially adjacent surfaces 241a, 241b, 241c.
A superfície 241a se estende através de e engatada de maneira deslizante na superfície interna cilíndrica do corpo 131, a superfície 241b está posicionada dentro e engatada de forma deslizante na superfície interna cilíndrica da tampa 220 e a superfície 241c está posicionada dentro e engatada de forma deslizante na superfície interna cilíndrica da luva 212. O encaixe radial destas superfícies evita que o transportador 240 se mova radial ou lateralmente em relação ao alojamento externo 201. Nesta modalidade, a superfície interna cilíndrica da luva 212 inclui um par de estrias que se estendem axialmente e engatam de forma deslizante em um par de recessos correspondente que se estendem axialmente localizados na superfície externa 241c.The surface 241a extends through and slidably engaged with the cylindrical inner surface of the body 131, the surface 241b is positioned within and slidably engaged with the cylindrical inner surface of the cap 220 and the surface 241c is positioned within and slidably engaged. on the inner cylindrical surface of sleeve 212. The radial fit of these surfaces prevents the conveyor 240 from moving radially or laterally in relation to the outer housing 201. In this embodiment, the inner cylindrical surface of sleeve 212 includes a pair of splines that extend axially and slidingly engage in a corresponding pair of axially extending recesses located on the outer surface 241c.
O engate destas estrias e recessos coincidentes impede que o transportador 240 gire em torno do eixo 205 em relação ao alojamento externo 201.The engagement of these coincident grooves and recesses prevents the conveyor 240 from rotating about the axis 205 in relation to the external housing 201.
[0091] Embora as superfícies 241a, 241b, 241c da superfície externa 241 sejam descritas como cilíndricas, deve-se considerar que a superfície externa 241 do transportador 240 pode incluir cavidades ou recessos (por exemplo, para reduzir seu peso, facilitar sua fabricação através de moldagem por injeção, etc.). Além disso, a superfície externa 241 inclui uma superfície plana 242 que se estende axialmente a partir da extremidade superior 240a até a extremidade inferior 240b. A superfície plana 242 é orientada paralelamente ao eixo 245, é deslocada radialmente a partir do eixo 245 e constitui uma face contra a qual a placa de circuito 195 pode ser montada. Apesar do exposto, a superfície externa 241 engata de maneira deslizante cada um da tampa 211, da luva 212 e do corpo 131 em uma distância angular de pelo menos 180º medida em torno dos eixos 205, 245, o que impede que o transportador 240 se mova radial e lateralmente em relação ao alojamento externo[0091] Although the surfaces 241a, 241b, 241c of the outer surface 241 are described as cylindrical, it should be considered that the outer surface 241 of the conveyor 240 may include cavities or recesses (for example, to reduce its weight, facilitate its manufacture through injection molding, etc.). In addition, the outer surface 241 includes a flat surface 242 that extends axially from the upper end 240a to the lower end 240b. The flat surface 242 is oriented parallel to the axis 245, is displaced radially from the axis 245 and constitutes a face against which the circuit board 195 can be mounted. Despite the above, the outer surface 241 slidily engages each of the cap 211, the sleeve 212 and the body 131 at an angular distance of at least 180º measured around the axes 205, 245, which prevents the conveyor 240 from moving. move radially and laterally in relation to the outer housing
201.201.
[0092] O transportador 240 tem um comprimento axial que é substancialmente o mesmo que o comprimento axial da cavidade 223. Assim, a extremidade superior 240a engata a parte superior 221 da tampa 220 e a extremidade inferior 240b está assentada contra o disco sensor 180 o qual, por sua vez, é suportado pelo ressalto 214. Mais especificamente, o transportador 240 é comprimido axialmente entre a tampa 220 e o alojamento externo 210. Como um resultado, o transportador 240 não pode se mover axialmente em relação ao alojamento externo 201.[0092] The conveyor 240 has an axial length that is substantially the same as the axial length of the cavity 223. Thus, the upper end 240a engages the upper part 221 of the cover 220 and the lower end 240b is seated against the sensor disk 180 o which, in turn, is supported by the shoulder 214. More specifically, the conveyor 240 is compressed axially between the lid 220 and the outer housing 210. As a result, the conveyor 240 cannot move axially with respect to the outer housing 201.
[0093] Com referência ainda às Figuras 15 e 16, o transportador 240 inclui um recesso ou bolsa 244 que se estende radialmente para dentro a partir da superfície externa 241 e, em particular, da superfície plana[0093] With reference also to Figures 15 and 16, the carrier 240 includes a recess or pocket 244 which extends radially inward from the outer surface 241 and, in particular, from the flat surface
242. A bolsa 244 é definida por uma superfície terminal superior 246, uma superfície terminal inferior 247 e uma superfície cilíndrica 248 que se estende axialmente entre as superfícies terminais 246, 247. A bateria242. The pocket 244 is defined by an upper end surface 246, a lower end surface 247 and a cylindrical surface 248 that extends axially between the end surfaces 246, 247. The battery
190 é posicionada dentro da bolsa 244, mas não contata o transportador190 is positioned inside pocket 244, but does not contact the carrier
240. Em particular, as dimensões da bolsa 244 são maiores do que as dimensões da bateria 190 (por exemplo, o raio da superfície 248 é maior do que o raio externo da bateria 190 e a distância axial entre as superfícies terminais 246, 247 é maior do que o comprimento da bateria 190). Nesta modalidade, a bateria 190 é orientada paralelamente aos eixos 205, 245, porém, é ligeiramente desviada radialmente dos eixos 205, 245. Em particular, o eixo central da bateria 190 é desviado radialmente dos eixos 205, 245 em cerca de 1,0 a 1,5 mm.240. In particular, the dimensions of the pocket 244 are greater than the dimensions of the battery 190 (for example, the radius of the surface 248 is greater than the external radius of the battery 190 and the axial distance between the end surfaces 246, 247 is longer than battery length 190). In this embodiment, battery 190 is oriented parallel to axes 205, 245, however, it is slightly offset radially from axes 205, 245. In particular, the central axis of battery 190 is offset radially from axes 205, 245 by about 1.0 to 1.5 mm.
[0094] Com referência agora às Figuras 15-20, um recesso anular 250 se estende radialmente para fora da bolsa 244 e para a superfície 248 proximal à superfície terminal superior 246 e um recesso anular 251 se estende radialmente para fora da bolsa 244 e para a superfície 248 proximal à superfície terminal inferior 247. Conforme melhor mostrado nas Figuras 18 e 20, um furo retangular 252 se estende radialmente a partir do recesso 250 e da superfície 248 até a superfície externa 241c proximal à superfície terminal superior 246 e um furo retangular 253 se estende radialmente a partir do recesso 251 e da superfície 248 até a superfície externa 241c proximal à superfície terminal inferior 247. Conforme melhor mostrado nas Figuras 17 e 18, a superfície terminal 246 é axialmente espaçada acima do recesso 250 e no furo 252 e, conforme melhor mostrado nas Figuras 19 e 20, a superfície terminal 247 é axialmente espaçada abaixo do recesso 251 e no furo 253.[0094] Referring now to Figures 15-20, an annular recess 250 extends radially out of pocket 244 and to surface 248 proximal to the upper terminal surface 246 and an annular recess 251 extends radially out of pocket 244 and to the surface 248 proximal to the lower terminal surface 247. As best shown in Figures 18 and 20, a rectangular hole 252 extends radially from recess 250 and surface 248 to the outer surface 241c proximal to the upper terminal surface 246 and a rectangular hole 253 extends radially from recess 251 and from surface 248 to outer surface 241c proximal to the lower end surface 247. As best shown in Figures 17 and 18, end surface 246 is axially spaced above recess 250 and in hole 252 and , as best shown in Figures 19 and 20, the end surface 247 is axially spaced below the recess 251 and in the hole 253.
[0095] Com referência agora às Figuras 16 e 18, o guia de luz em formato de L curvado e alongado 228 é preso de forma fixa ao suporte[0095] Referring now to Figures 16 and 18, the curved and elongated L-shaped light guide 228 is fixedly attached to the bracket
240. Nesta modalidade, o guia de luz 228 é integral e monoliticamente formado com o suporte 240. O guia de luz 228 tem uma primeira extremidade 228a proximal à placa de circuito 195, uma segunda extremidade 228b que engata ou é imediatamente adjacente à parte superior 221, uma primeira ou porção horizontal 229a que se estende radialmente a partir da extremidade 228a, uma segunda ou porção vertical 229b que se estende axialmente a partir da extremidade 143b e uma curva ou curvatura de substancialmente 90º que se estende entre as porções 229a, 229b. A porção horizontal 229a se estende através da superfície 241a e a porção vertical 229b se estende até a extremidade superior 240a. Além disso, a porção vertical 229b está coaxialmente alinhada com o transportador 240 e o alojamento 201. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, o guia de luz 228 comunica, sem fios, os dados de/para a placa de circuito 195 através da parte superior 221. Para facilitar a transmissão da luz, o guia de luz 228 e a parte superior 221 são feitos de um material transparente. Nesta modalidade, a tampa inteira 220 (incluindo a parte superior 221 e a luva 222) e o guia 228 são feitos de um policarbonato transparente.240. In this embodiment, the light guide 228 is integral and monolithically formed with the support 240. The light guide 228 has a first end 228a proximal to the circuit board 195, a second end 228b that engages or is immediately adjacent to the upper part 221, a first or horizontal portion 229a extending radially from end 228a, a second or vertical portion 229b extending axially from end 143b and a substantially 90 ° curve or curvature extending between portions 229a, 229b . The horizontal portion 229a extends across the surface 241a and the vertical portion 229b extends to the upper end 240a. In addition, the vertical portion 229b is coaxially aligned with the conveyor 240 and the housing 201. As will be described in more detail below, the light guide 228 wirelessly communicates data to / from the circuit board 195 through the upper 221. To facilitate the transmission of light, the light guide 228 and the upper part 221 are made of a transparent material. In this embodiment, the entire cover 220 (including the upper part 221 and the sleeve 222) and the guide 228 are made of a transparent polycarbonate.
[0096] Com referência agora às Figuras 19 e 20, um recesso geralmente circular 260 está localizado na extremidade inferior 240b do transportador 240. O recesso 260 está coaxialmente alinhado com a bateria 190 e a bolsa 244 e tem um raio ligeiramente menor do que o raio do transportador 240 na extremidade inferior 240b. Como um resultado, a extremidade inferior 240b do transportador 240 é uma superfície plana anular voltada para baixo. O recesso 260 se estende axialmente a partir da extremidade inferior 240b até um flange anular 261 axialmente posicionado entre o recesso 260 e a bolsa 244. À superfície superior plana do flange 261 define a superfície terminal inferior 247 da bolsa 244 e a superfície inferior plana do flange 261 define a extremidade superior do recesso 260. Um furo central 262 se estende axialmente através do flange 261 e uma coluna cilíndrica 263 está posicionada coaxialmente no furo 262. O recesso 260, o furo 262 e a coluna 263 estão coaxialmente alinhados com a bateria 190. Um braço ou lâmina fina 264 se estende entre a coluna 263 e o flange 261, deste modo, mantendo a coluna 263 em posição dentro do furo 262.[0096] Referring now to Figures 19 and 20, a generally circular recess 260 is located at the lower end 240b of the conveyor 240. The recess 260 is coaxially aligned with the battery 190 and the pocket 244 and has a slightly smaller radius than the conveyor radius 240 at the lower end 240b. As a result, the lower end 240b of the conveyor 240 is a downwardly facing flat annular surface. The recess 260 extends axially from the lower end 240b to an annular flange 261 axially positioned between the recess 260 and the pocket 244. The upper flat surface of the flange 261 defines the lower terminal surface 247 of the pocket 244 and the lower flat surface of the pocket. flange 261 defines the upper end of recess 260. A central hole 262 extends axially through flange 261 and a cylindrical column 263 is positioned coaxially in hole 262. Recess 260, hole 262 and column 263 are coaxially aligned with the battery 190. A thin arm or blade 264 extends between the column 263 and the flange 261, thereby keeping the column 263 in position within the hole 262.
Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, a coluna 263 pode se mover axialmente de forma livre dentro do furo 262, uma vez que o alojamento externo 201 e o transportador 240 retrocedem axialmente. O braço fino que se estende entre a coluna 263 e o flange 261 não inibe o movimento axial do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à coluna 263. Embora a coluna 263 seja acoplada ao flange 261 com um braço ou lâmina fina nesta modalidade, em outras modalidades, a coluna (por exemplo, coluna 263) não está acoplada ao flange e, em vez disso, é presa a uma aba da bateria (por exemplo, aba 290 descrita em mais detalhes abaixo) ou ao elemento sensor 180.As will be described in more detail below, the column 263 can move axially freely within the hole 262, as the outer housing 201 and the conveyor 240 retract axially. The thin arm that extends between the column 263 and the flange 261 does not inhibit the axial movement of the outer housing 201 and the conveyor 240 in relation to the column 263. Although the column 263 is coupled to the flange 261 with a thin arm or blade in this embodiment , in other embodiments, the column (for example, column 263) is not coupled to the flange and is instead attached to a battery tab (for example, tab 290 described in more detail below) or to the sensor element 180.
[0097] Com referência agora às Figuras 16, 19 e 20, o elemento sensor 180 é um disco plano posicionado axialmente entre a extremidade inferior 240b e o ressalto 214. A extremidade 240b e o ressalto 214 são posicionados no mesmo raio e engatam na periferia radialmente externa das superfícies superior e inferior do elemento 180, respectivamente. Além disso, a coluna 263 engata no centro da superfície superior do elemento sensor 180. Assim, a periferia externa do elemento sensor 180 é comprimida e presa na posição entre a extremidade 240b e o ressalto 214. Assim, a periferia radialmente externa do elemento 180 é, em geral, mantida estática em relação ao alojamento 201 e ao transportador 240, no entanto, a porção central do elemento 180 pode ser defletida com a coluna 263. A superfície plana 216 é axialmente espaçada abaixo do elemento sensor 180 (por exemplo, existe um espaço entre a superfície plana 216 e o elemento sensor 180), deste modo, permitindo que a coluna 263 venha a defletir ou flexionar a porção central do elemento 180. Conforme anteriormente descrito, o elemento sensor 180 é feito de um disco metálico (por exemplo, latão) com uma ou mais camadas de um material cerâmico piezelétrico (por exemplo, titanato de zirconato de chumbo (PZT)) posicionadas sobre o mesmo. Quando tensão mecânica é aplicada ao elemento sensor 180 em virtude de deformação ou deflexão, o material cerâmico piezelétrico gera um potencial elétrico (efeito piezelétrico). O elemento sensor 180 é eletricamente acoplado à placa de circuito 195 com fios, de modo que o potencial elétrico gerado pelo material cerâmico piezelétrico seja detectado e medido pelos componentes eletrônicos alojados na placa de circuito 195 e armazenados na memória na placa de circuito 195. Uma vez que o movimento axial do elemento de sensor 180 em relação à coluna 263 enquanto a coluna 263 engata no elemento sensor 180 induz à tensão no elemento sensor 180, a coluna 263 também pode ser denominada aqui como um empurrador ou acionador.[0097] With reference now to Figures 16, 19 and 20, the sensor element 180 is a flat disk positioned axially between the lower end 240b and the shoulder 214. The end 240b and the shoulder 214 are positioned in the same radius and engage the periphery radially external to the upper and lower surfaces of the element 180, respectively. In addition, column 263 engages in the center of the upper surface of sensor element 180. Thus, the outer periphery of sensor element 180 is compressed and secured in the position between end 240b and shoulder 214. Thus, the radially outer periphery of element 180 it is, in general, kept static in relation to the housing 201 and the conveyor 240, however, the central portion of the element 180 can be deflected with the column 263. The flat surface 216 is axially spaced below the sensor element 180 (for example, there is a space between the flat surface 216 and the sensor element 180), thus allowing the column 263 to deflect or flex the central portion of the element 180. As previously described, the sensor element 180 is made of a metallic disk ( for example, brass) with one or more layers of a piezoelectric ceramic material (for example, lead zirconate titanate (PZT)) positioned on it. When mechanical stress is applied to the sensor element 180 due to deformation or deflection, the piezoelectric ceramic material generates an electrical potential (piezoelectric effect). The sensor element 180 is electrically coupled to the wired circuit board 195, so that the electrical potential generated by the piezoelectric ceramic material is detected and measured by the electronic components housed on circuit board 195 and stored in memory on circuit board 195. One Since the axial movement of the sensor element 180 in relation to the column 263 while the column 263 engages the sensor element 180 induces tension in the sensor element 180, the column 263 can also be referred to here as a pusher or driver.
[0098] Com referência agora às Figuras 16, 18 e 21, a bateria 190 tem um formato cilíndrico e é acoplada à placa de circuito 195 com um par de abas 290. Em particular, as abas 290 estão posicionadas nas extremidades da bateria 190 e são carregadas por mola para comprimir axialmente a bateria 190 entre as mesmas. Os guias 290 são feitos de metal (por exemplo, aço) e permitem uma conexão física e elétrica entre a bateria 190 e a placa de circuito 195. Assim, os guias 290 permitem que a bateria 190 forneça energia para a placa de circuito 195 e às várias funções executadas pelos componentes da placa 195 durante operações de levantamento sísmico e permite que a placa 195 forneça energia para a bateria 190 durante operações de carregamento indutivo.[0098] Referring now to Figures 16, 18 and 21, battery 190 is cylindrical in shape and is coupled to circuit board 195 with a pair of tabs 290. In particular, tabs 290 are positioned at the ends of battery 190 and they are spring loaded to axially compress battery 190 between them. Guides 290 are made of metal (for example, steel) and allow a physical and electrical connection between battery 190 and circuit board 195. Thus, guides 290 allow battery 190 to supply power to circuit board 195 and the various functions performed by the plate 195 components during seismic surveying operations and allows the plate 195 to supply power to the battery 190 during inductive charging operations.
[0099] Nesta modalidade, cada aba 290 é um elemento semirrígido e resiliente através do qual a bateria 190 é suportada dentro da bolsa 244 do transportador 240. Conforme melhor mostrado na Figura 21, cada aba 290 compreende um disco 291, uma pluralidade de pontas 292 que se estendem lateralmente a partir do disco 291 e um conector 293 que se estende radialmente a partir do disco 291. Conforme melhor mostrado na Figura 21, o disco 291 tem um formato semicilíndrico que inclui uma borda reta 291a e uma borda semicircular 291b que se estende a partir do lado 291a. As pontas 292 se estendem a partir da borda 291a e o conector 293 se estende a partir da borda semicircular 291b das pontas 292 opostas.[0099] In this embodiment, each flap 290 is a semi-rigid and resilient element through which the battery 190 is supported within the pocket 244 of the carrier 240. As best shown in Figure 21, each flap 290 comprises a disk 291, a plurality of tips 292 extending laterally from disk 291 and a connector 293 extending radially from disk 291. As best shown in Figure 21, disk 291 has a semi-cylindrical shape that includes a straight edge 291a and a semicircular edge 291b that extends from side 291a. The tips 292 extend from the edge 291a and the connector 293 extends from the semicircular edge 291b of the opposite ends 292.
[00100] Para fins de clareza e explicação adicional, o guia 290 acoplado à parte superior da bateria 190 pode ser denominado como o guia superior 290 e o guia 290 acoplado à parte inferior da bateria 190 pode ser denominado como o guia inferior 290. Conforme mostrado nas Figuras 15-20, a borda semicircular 291b da aba superior 290 está assentada no recesso 250 do suporte 240 e a borda semicircular 291b da aba inferior 290 está assentada no recesso 251 do suporte 240. Conforme melhor mostrado nas Figuras 18 e 20, o conector 293 da aba superior 290 está assentado no furo 252 correspondente e o conector 293 da aba inferior 290 está assentado no furo 253 correspondente. O posicionamento das bordas 291b nos recessos 250, 251 mantém a periferia externa das abas 290 estáticas ou fixas em relação ao transportador 240 e ao alojamento externo 201 e o posicionamento dos conectores 293 nos furos 252, 253 impede que as abas 290 girem em relação ao transportador 240 e ao alojamento externo 201. As pontas 292 de cada aba 290 se estendem através da placa de circuito 195 e são soldadas à mesma.[00100] For the sake of clarity and further explanation, the guide 290 coupled to the upper part of the battery 190 can be termed as the upper guide 290 and the guide 290 coupled to the lower part of the battery 190 can be termed as the lower guide 290. According to shown in Figures 15-20, the semicircular edge 291b of the upper tab 290 is seated in the recess 250 of the support 240 and the semicircular edge 291b of the lower tab 290 is seated in the recess 251 of the support 240. As best shown in Figures 18 and 20, the connector 293 of the upper flap 290 is seated in the corresponding hole 252 and the connector 293 of the lower flap 290 is seated in the corresponding hole 253. The positioning of the edges 291b in the recesses 250, 251 keeps the outer periphery of the flaps 290 static or fixed in relation to the conveyor 240 and the outer housing 201 and the positioning of the connectors 293 in the holes 252, 253 prevents the flaps 290 from rotating in relation to the conveyor 240 and outer housing 201. The ends 292 of each flap 290 extend through circuit board 195 and are welded to it.
[00101] —“Comreferência agora às Figuras 18 e 20, cada aba 290 inclui uma projeção central 296 que se estende axialmente a partir das mesmas e uma pluralidade de cortes ou ranhuras uniformemente espaçadas circunferencialmente através de cortes ou ranhuras 297 posicionadas radialmente entre a projeção 296 e as bordas 291a, 291b. As abas 290 são orientadas de modo que as projeções centrais 296 fiquem voltadas para a bateria 190. Além disso, a projeção 296 da aba superior 290 é acoplada de forma fixa à extremidade superior da bateria 190 e a projeção central 296 da aba inferior 290 é acoplada de forma fixa à extremidade inferior da bateria 190. Nesta modalidade, as projeções 296 são soldadas por pontos nas extremidades da bateria[00101] - "Now referring to Figures 18 and 20, each flap 290 includes a central projection 296 that extends axially from them and a plurality of cuts or grooves uniformly spaced circumferentially through cuts or grooves 297 positioned radially between the projection 296 and edges 291a, 291b. The flaps 290 are oriented so that the central projections 296 face the battery 190. In addition, the projection 296 of the upper flap 290 is fixedly attached to the upper end of the battery 190 and the central projection 296 of the lower flap 290 is fixedly attached to the bottom end of the battery 190. In this embodiment, the 296 projections are welded by points on the ends of the battery
190. A extremidade superior da coluna 263 contata o centro da aba inferior 290.190. The upper end of the column 263 contacts the center of the lower flap 290.
[00102] Cada ranhura 297 se estende axialmente através da aba[00102] Each 297 slot extends axially through the flap
290. Além disso, cada ranhura 297 espirala radialmente para fora ao se mover de uma projeção central radialmente proximal interna às bordas 291a, 291b. Nesta modalidade, são fornecidas quatro ranhuras 297, cada par de extremidades internas circunferencialmente adjacentes das ranhuras 297 é angularmente espaçado em 90º entre si em relação ao eixo 245, cada par de extremidades externas circunferencialmente adjacentes das ranhuras 297 é angularmente espaçado em 90º sobre o eixo 245 e cada ranhura 297 se estende ao longo de um ângulo espiral medido em torno do eixo 245 entre suas extremidades de cerca de 360”. As extremidades radialmente internas das ranhuras 297 são projeções radialmente adjacentes 296.290. In addition, each slot 297 spirals radially outward as it moves from a central projection radially proximal to the edges 291a, 291b. In this embodiment, four grooves 297 are provided, each pair of circumferentially adjacent inner ends of the grooves 297 is angularly spaced at 90º to each other with respect to the axis 245, each pair of circumferentially adjacent outer ends of the grooves 297 is angularly spaced at 90º to the axis 245 and each groove 297 extends along a spiral angle measured around axis 245 between its ends of about 360 ”. The radially internal ends of the grooves 297 are radially adjacent projections 296.
[00103] Conforme anteriormente descrito, as abas 290 fornecem acoplamentos elétricos entre a bateria 190 e a placa de circuito 195. Além disso, as abas 290 funcionam como elementos de flexão ou tensores de uma maneira similar aos elementos tensores 152, 162 anteriormente descritos. Consequentemente, as abas 290 também podem ser denominadas como elementos de flexão ou tensores. Em particular, as abas 290 são elementos flexíveis resilientes que flexionam e deformam elasticamente em resposta ao movimento axial relativo do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à bateria 190 e da bateria radialmente impelida 190 para uma posição central ou concêntrica dentro da bolsa 244 radialmente espaçada do transportador[00103] As previously described, the tabs 290 provide electrical couplings between the battery 190 and the circuit board 195. In addition, the tabs 290 function as bending or tensioning elements in a similar manner to the tensioning elements 152, 162 previously described. Consequently, flaps 290 can also be referred to as bending elements or tensioners. In particular, the flaps 290 are resilient flexible elements that flex and deform elastically in response to the relative axial movement of the outer housing 201 and the conveyor 240 with respect to the battery 190 and the radially driven battery 190 to a central or concentric position within the pocket 244 radially spaced from the conveyor
240. Em particular, a presença das ranhuras em espiral 297 aumenta a flexibilidade da aba 290 na região ao longo da qual as ranhuras 297 estão posicionadas, deste modo, permitindo que a região flexione na direção axial (para cima e para baixo) com relativa facilidade. As ranhuras em espiral 297 também aumentam a flexibilidade de cada aba 290 na direção radial. No entanto, as ranhuras em espiral 297 não permitem que as abas 290 se flexionem tão facilmente na direção radial. Em virtude do grau relativamente alto de flexibilidade das abas 290 na direção axial, quando uma carga axial é aplicada às abas 290 pelo transportador 240 ou bateria 190, as ranhuras 297 geralmente permitem um movimento axial relativo livre entre as projeções centrais 296 e as bordas 291a, 291b. No entanto, em virtude da flexibilidade mais limitada na direção radial, quando uma carga radial é aplicada às abas 290 pelo transportador 240 ou a bateria 190, as ranhuras 297 geralmente resistem ao movimento radial relativo entre as projeções centrais 296 das abas 290 e as bordas 291a, 291b e as abas 290 impelem a bateria 290 e o transportador 240 de volta ao alinhamento coaxial substancial com os eixos 205, 245.240. In particular, the presence of the spiral slots 297 increases the flexibility of the flap 290 in the region along which the slots 297 are positioned, thus allowing the region to flex in the axial direction (up and down) with relative facility. Spiral grooves 297 also increase the flexibility of each flap 290 in the radial direction. However, the spiral grooves 297 do not allow the tabs 290 to flex so easily in the radial direction. Due to the relatively high degree of flexibility of the flaps 290 in the axial direction, when an axial load is applied to the flaps 290 by the conveyor 240 or battery 190, the grooves 297 generally allow a relative free axial movement between the central projections 296 and the edges 291a , 291b. However, due to the more limited flexibility in the radial direction, when a radial load is applied to the flaps 290 by the carrier 240 or the battery 190, the grooves 297 generally resist relative radial movement between the central projections 296 of the flaps 290 and the edges 291a, 291b and the tabs 290 drive the battery 290 and the conveyor 240 back into substantial coaxial alignment with the axes 205, 245.
[00104] A bateria 190 está alinhada coaxialmente com a bolsa 244 e orientada paralela ao transportador 240 e ao alojamento 201. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, durante operações de levantamento sísmico, o transportador 240 e o alojamento 201 fazem um movimento recíproco axialmente em relação à bateria 190 e à coluna 263 em resposta a vibrações induzidas por ondas sísmicas. A reciprocidade axial do transportador 240 e do alojamento 201 em relação à bateria 190 faz com que as abas 290 flexionem. Assim, nesta modalidade, a massa de prova do sensor 200 inclui a bateria 190, a coluna 263 e as abas 290 (ou pelo menos uma parte das mesmas que é estática em relação à bateria 190).[00104] Battery 190 is aligned coaxially with pocket 244 and oriented parallel to conveyor 240 and housing 201. As will be described in more detail below, during seismic lifting operations, conveyor 240 and housing 201 make an axial reciprocal movement relative to battery 190 and column 263 in response to vibrations induced by seismic waves. The axial reciprocity of the carrier 240 and the housing 201 relative to the battery 190 causes the flaps 290 to flex. Thus, in this embodiment, the test mass of the sensor 200 includes the battery 190, the column 263 and the flaps 290 (or at least a part of them that is static in relation to the battery 190).
[00105] A placa de circuito 195 inclui o circuito eletrônico do sensor[00105] Circuit board 195 includes the electronic circuit of the sensor
200. O circuito eletrônico é acoplado ao elemento sensor 180 e está posicionado para processar o resultado do elemento sensor 180, por exemplo, amplificar, amostrar digitalmente, transmitir e/ou armazenar o resultado do elemento sensor 180. Além disso, o LED 196 e o fotodiodo200. The electronic circuit is coupled to the sensor element 180 and is positioned to process the result of the sensor element 180, for example, amplify, digitally sample, transmit and / or store the result of the sensor element 180. In addition, LED 196 and the photodiode
197 são posicionados adjacentes um ao outro na face da placa de circuito 195, imediatamente adjacente à extremidade 228a do guia de luz 228. Juntos, a parte superior 221, o guia de luz 228, o LED 196 e o fotodiodo 197 permitem a comunicação bidirecional de dados para/a partir da placa de circuito 195. Em particular, um dispositivo externo ao sensor 200 pode se comunicar sem fio com a placa de circuito 195 através da transmissão de luz do dispositivo externo pela parte superior 221 e o guia 228 para o fotodiodo 197; e a placa de circuito 195 pode se comunicar sem fio com o dispositivo externo através da transmissão de luz do LED 196 através do guia 228 e da parte superior 221 para o dispositivo externo.197 are positioned adjacent to each other on the face of circuit board 195, immediately adjacent to end 228a of light guide 228. Together, the upper part 221, light guide 228, LED 196 and photodiode 197 allow bidirectional communication data to / from circuit board 195. In particular, a device external to sensor 200 can communicate wirelessly with circuit board 195 by transmitting light from the external device through the top 221 and the guide 228 to the photodiode 197; and the circuit board 195 can communicate wirelessly with the external device by transmitting light from LED 196 through the guide 228 and from the top 221 to the external device.
[00106] Durante levantamentos sísmicos, uma pluralidade de sensores 200 é acoplada à superfície do solo (por exemplo, no lugar dos sensores 64, 66, 68 no sistema 50). Cada sensor 200 pode, por exemplo, ser preso a uma cavilha que é empurrada para dentro do solo. Alternativamente, todo o sensor 200 pode ser enterrado ou colocado em profundidade em um poço. Independentemente de como os sensores 200 são acoplados ao solo, cada sensor 200 é, de preferência, posicionado com o eixo 205 orientado em uma direção geralmente vertical.[00106] During seismic surveys, a plurality of sensors 200 are coupled to the surface of the ground (for example, in place of sensors 64, 66, 68 in system 50). Each sensor 200 can, for example, be attached to a pin which is pushed into the ground. Alternatively, the entire sensor 200 can be buried or placed deep in a well. Regardless of how sensors 200 are coupled to the ground, each sensor 200 is preferably positioned with axis 205 oriented in a generally vertical direction.
[00107] —Achegadade uma onda sísmica de compressão faz com que o alojamento externo 201 e os componentes acoplados de maneira fixa (por exemplo, conjunto de bobina 230, transportador 240, placa de circuito 195, guia de luz 228) se movam em uma direção geralmente vertical. A inércia da massa de prova dentro do alojamento externo 201 (bateria 190) faz com que a massa de prova resista ao movimento com o deslocamento do alojamento externo 201 e do transportador 240 e, consequentemente, o alojamento externo 201 e o transportador 240 fazem um movimento recíproco axialmente em relação à massa de prova, conforme permitido pelos guias 290. Este movimento faz com que os guias 290 flexionem ou sejam defletidos e a carga da massa de prova seja absorvida pelo elemento sensor 180. A reciprocidade axial do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à massa de prova geralmente continua quando a onda sísmica de compressão passa através do sensor 200.[00107] —A seismic compression wave causes the external housing 201 and fixedly coupled components (for example, coil assembly 230, conveyor 240, circuit board 195, light guide 228) to move in one generally vertical direction. The inertia of the specimen inside the outer housing 201 (battery 190) causes the specimen to resist movement with the displacement of the outer housing 201 and the conveyor 240 and, consequently, the outer housing 201 and the conveyor 240 make a reciprocal movement axially in relation to the test mass, as allowed by the guides 290. This movement causes the guides 290 to flex or be deflected and the load of the test mass is absorbed by the sensor element 180. The axial reciprocity of the external housing 201 and of the carrier 240 with respect to the test mass generally continues when the compression seismic wave passes through the sensor 200.
[00108] Durante os movimentos recíprocos axiais do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à massa de prova, o elemento sensor 180 é defletido ciclicamente pela coluna 263. Conforme anteriormente descrito, quando a tensão mecânica é aplicada ao elemento sensor 180 em virtude da deformação ou deflexão pela coluna 263, o material cerâmico piezelétrico gera um potencial elétrico (efeito piezelétrico). O potencial elétrico é conectado à placa de circuito 195 através de fios, onde ele é detectado e pode ser amostrado e armazenado na memória como uma medida de amplitude da vibração sísmica. Os dados armazenados na memória na placa de circuito 195 podem ser comunicados a um dispositivo externo para posterior consideração e análise via o LED 196, o guia de luz 228 e a parte superior 221 conforme anteriormente descrito.[00108] During the axial reciprocal movements of the outer housing 201 and the conveyor 240 in relation to the test mass, the sensor element 180 is deflected cyclically by the column 263. As previously described, when the mechanical stress is applied to the sensor element 180 due to from deformation or deflection by column 263, the piezoelectric ceramic material generates an electrical potential (piezoelectric effect). The electrical potential is connected to the circuit board 195 through wires, where it is detected and can be sampled and stored in memory as a measure of the amplitude of the seismic vibration. The data stored in memory on circuit board 195 can be communicated to an external device for further consideration and analysis via LED 196, light guide 228 and upper part 221 as previously described.
[00109] Conforme anteriormente descrito, as abas 290 permitem um movimento axial relativo geralmente livre da massa de prova em relação ao alojamento externo 201. Na posição de repouso, a coluna 263 engata no elemento sensor 180 e, além disso, o elemento sensor 180 suporta a maioria ou substancialmente todos do peso da massa de prova. À reciprocidade axial do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à massa de prova sujeita o elemento sensor 180 a graus crescentes e decrescentes de tensão. As variações no estresse experimentado pelo elemento sensor são usadas para detectar e medir as ondas sísmicas. No entanto, será apreciado que o material cerâmico do elemento sensor 180 pode ser danificado pelo estresse excessivo. Consequentemente, o movimento axial máximo do alojamento externo 201 em relação à massa de prova é limitado para proteger o elemento sensor 180 e impedir que ele seja excessivamente tensionado. Na modalidade do sensor 200 mostrado e descrito acima, o movimento axial máximo do alojamento externo 201 para a massa de prova é controlado e limitado pelo suporte 240 - as abas 290 podem defletir axialmente para cima até que a aba superior 290 engate axialmente o suporte 240 na extremidade superior 246 da bolsa 244 e as abas 290 podem defletir axialmente para baixo até a aba inferior 290 engatar axialmente o suporte 240 na extremidade inferior 247 da bolsa 244. Além disso, conforme anteriormente descrito, as abas 290 defletem a massa de prova para a posição central alinhada coaxialmente ao alojamento externo 201 e ao suporte 240. Como um resultado, o transportador 240 é radialmente espaçado da massa de prova e geralmente é impedido de se mover radialmente em relação à massa de prova. Consequentemente, o movimento do alojamento externo 201 e do transportador 240 em relação à massa de prova é predominantemente na direção axial e, além disso, a massa de prova não inibe ou interfere no movimento axial do transportador 240 e do alojamento 201. O espaço radial entre a massa de prova e a superfície cilíndrica 241b da bolsa 244 permitem que o transportador 240 e o alojamento externo 201 se movam radial e lateralmente em relação à massa de prova à medida que as abas 290 flexionam, mas limitam o movimento radial e lateral relativo máximo. Particularmente, o transportador 240 e o alojamento 201 podem se mover radial e lateralmente em relação à massa de prova até que a massa de prova engate na superfície 248 que define a bolsa 244. Assim, a superfície 248 funciona como limitador de movimento ou batente radial.[00109] As previously described, the tabs 290 allow a relative axial movement generally free of the test mass in relation to the external housing 201. In the resting position, the column 263 engages the sensor element 180 and, in addition, the sensor element 180 supports most or substantially all of the weight of the test mass. The axial reciprocity of the external housing 201 and the conveyor 240 in relation to the test mass subject the sensor element 180 to increasing and decreasing degrees of tension. The variations in stress experienced by the sensor element are used to detect and measure seismic waves. However, it will be appreciated that the ceramic material of the sensor element 180 can be damaged by excessive stress. Consequently, the maximum axial movement of the outer housing 201 in relation to the specimen is limited to protect the sensor element 180 and prevent it from being excessively tensioned. In the modality of the sensor 200 shown and described above, the maximum axial movement of the external housing 201 for the specimen is controlled and limited by the support 240 - the flaps 290 can deflect axially upwards until the upper flap 290 axially engages the support 240 at the upper end 246 of the pocket 244 and the flaps 290 can deflect axially downward until the lower flap 290 axially engages the support 240 at the lower end 247 of the pocket 244. In addition, as previously described, the flaps 290 deflect the test mass to the central position aligned coaxially to the outer housing 201 and the support 240. As a result, the conveyor 240 is radially spaced from the specimen and is generally prevented from moving radially with respect to the specimen. Consequently, the movement of the outer housing 201 and the conveyor 240 with respect to the specimen is predominantly in the axial direction, and furthermore, the specimen does not inhibit or interfere with the axial movement of the conveyor 240 and the housing 201. The radial space between the specimen and the cylindrical surface 241b of the pocket 244 allow the conveyor 240 and the outer housing 201 to move radially and laterally in relation to the specimen as the flaps 290 flex, but limit relative radial and lateral movement maximum. In particular, the conveyor 240 and the housing 201 can move radially and laterally in relation to the specimen until the specimen engages the surface 248 that defines the pocket 244. Thus, the surface 248 functions as a movement limiter or radial stop .
[00110] Se desejado, um elemento de proteção contra impacto pode ser fornecido ao redor da bateria 190. O elemento de proteção protege a bateria 190 contra danos físicos se ela impactar as superfícies dentro do alojamento 201 durante o movimento lateral em relação ao transportador 240/alojamento 201. Por exemplo, durante o movimento lateral da bateria 190 em relação ao transportador/alojamento, a bateria pode impactar a placa de circuito 195, o que pode danificar a bateria. O elemento de proteção pode ter o formato de uma bainha de proteção suficientemente forte para suportar repetidos impactos sobre a bateria ou, de forma benéfica, um ou mais limitadores de movimentos ou batentes posicionados sobre a superfície externa da bateria 190 ou posicionados no interior do alojamento 201 entre a bateria e a placa de circuito, de modo que o impacto lateral entre a bateria e a placa de circuito 195 seja impedido. Um exemplo de limitador de movimento ou batente é um ou mais grampos com braços resilientes que se estendem pelo menos parcialmente ao redor da bateria 190.[00110] If desired, an impact protection element can be provided around the battery 190. The protection element protects the battery 190 from physical damage if it impacts the surfaces inside the housing 201 during lateral movement in relation to the carrier 240 / housing 201. For example, during the lateral movement of the battery 190 in relation to the carrier / housing, the battery can impact circuit board 195, which can damage the battery. The protective element may be in the form of a protective sheath strong enough to withstand repeated impacts on the battery or, beneficially, one or more movement limiters or stops positioned on the external surface of the battery 190 or positioned inside the housing 201 between the battery and the circuit board, so that the side impact between the battery and the circuit board 195 is prevented. An example of a movement limiter or stop is one or more clamps with resilient arms that extend at least partially around the battery 190.
[00111] Embora ranhuras 297 com uma geometria espiral sejam empregadas para aumentar a flexibilidade do disco 291 e do elemento tensor 290 na direção axial nesta modalidade do sensor 200, em outras modalidades, abordagens diferentes podem ser usadas para aprimorar a flexibiidade do disco. Por exemplo, ranhuras com geometrias diferentes podem ser empregadas (por exemplo, ranhuras que se estendem radialmente em oposição às ranhuras em espiral). Como outro exemplo, o disco de cada elemento tensor (por exemplo, disco 291 de cada aba 290) inclui raios ou pontes que se estendem radialmente que se estendem entre uma periferia externa do disco e a parte central do disco, deste modo, criando uma pluralidade de ranhuras circunferencialmente espaçadas em formato de torta no disco entre cada par de raios adjacentes. A Figura 22 ilustra uma modalidade alternativa de um guia 390 que funciona da mesma maneira conforme o guia 290 anteriormente descrito e que pode ser usado em lugar do guia[00111] Although grooves 297 with a spiral geometry are employed to increase the flexibility of the disk 291 and the tensioning element 290 in the axial direction in this modality of the sensor 200, in other modalities, different approaches can be used to improve the flexibility of the disk. For example, grooves with different geometries can be used (for example, grooves that extend radially as opposed to spiral grooves). As another example, the disc of each tensioning element (for example, disc 291 of each flap 290) includes radii or radially extending bridges that extend between an outer periphery of the disc and the central part of the disc, thereby creating a plurality of pie-shaped grooves circumferentially spaced between each pair of adjacent spokes. Figure 22 illustrates an alternative embodiment of a guide 390 that works in the same way as the guide 290 previously described and that can be used in place of the guide
290. Conforme mostrado na Figura 22, nesta modalidade, o guia 390 compreende um disco 391 e uma pluralidade das pontas 292, conforme anteriormente descrito, que se estendem lateralmente a partir do disco290. As shown in Figure 22, in this embodiment, guide 390 comprises a disc 391 and a plurality of tips 292, as previously described, extending laterally from the disc
391. Em vez das ranhuras em espiral 297, o disco 391 da aba 390 inclui uma pluralidade de raios uniformemente espaçados circunferencialmente 393 que se estendem radialmente a partir de uma porção central do disco 391 até a periferia externa do disco 391. Como outro exemplo, diferentes materiais podem ser usados para formar o disco, a espessura ou a geometria do disco pode variar (por exemplo, disco mais fino), etc.391. Instead of the spiral slots 297, disk 391 of flap 390 includes a plurality of uniformly spaced circumferential spokes 393 extending radially from a central portion of disk 391 to the outer periphery of disk 391. As another example, different materials can be used to form the disc, the thickness or geometry of the disc may vary (eg thinner disc), etc.
[00112] Na modalidade do sensor 200 mostrado e descrito acima, o transportador 240 é um componente monolítico de peça única. No entanto, em outras modalidades, o transportador (por exemplo, transportador 240) compreende mais de uma seção e tais seções podem ser descontínuas. Em ainda outras modalidades, o transportador está ausente. Em tais modalidades, os outros componentes do sensor (por exemplo, placa de circuito 195, abas 290 e elemento do sensor 180) podem ser acoplados diretamente ao alojamento externo (por exemplo, alojamento externo 201) ou por meio de componentes transportadores individuais.[00112] In the mode of sensor 200 shown and described above, conveyor 240 is a monolithic component of one piece. However, in other embodiments, the carrier (e.g., carrier 240) comprises more than one section and such sections may be discontinuous. In still other embodiments, the carrier is absent. In such embodiments, the other sensor components (for example, circuit board 195, tabs 290 and sensor element 180) can be coupled directly to the outer housing (for example, outer housing 201) or by means of individual conveyor components.
[00113] Embora modalidades preferidas tenham sido mostradas e descritas, modificações podem ser feitas por aqueles versados na técnica sem se afastar do escopo ou ensinamentos aqui. As modalidades descritas aqui são apenas exemplificativas e não são limitativas. Muitas variações e modificações dos sistemas, dispositivos e processos descritos aqui são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, as dimensões relativas de várias partes, os materiais dos quais as várias partes são feitas e outros parâmetros podem ser variados. Consequentemente, o escopo de proteção não se limita às modalidades descritas aqui, porém, é limitado apenas pelas reivindicações a seguir, cujo escopo deve incluir todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Salvo indicação expressa em contrário, as etapas de uma reivindicação de método podem ser executadas em qualquer ordem.[00113] Although preferred modalities have been shown and described, modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope or teachings here. The modalities described here are only exemplary and are not limiting. Many variations and modifications of the systems, devices and processes described here are possible and are within the scope of the invention. For example, the relative dimensions of various parts, the materials from which the various parts are made and other parameters can be varied. Consequently, the scope of protection is not limited to the modalities described here, however, it is limited only by the following claims, the scope of which must include all equivalents of the subject of the claims. Unless expressly stated otherwise, the steps in a method claim may be performed in any order.
A citação de identificadores, tais como (a), (b), (c) ou (1), (2), (3), antes das etapas de uma reivindicação de método não se destinam a especificar e não especificam uma ordem específica para as etapas, mas são usados para simplificar uma referência subsequente a tais etapas.Quoting identifiers, such as (a), (b), (c) or (1), (2), (3), before the steps of a method claim are not intended to specify and do not specify a specific order for the steps, but are used to simplify a subsequent reference to those steps.
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